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树莓派基础以及YOLOv8模型的应用

news 2025/10/13 12:53:56

所需应用下载链接：

树莓派家谱：

树莓派硬件：

树莓派操作系统类别与烧录：

操作系统类别：

系统烧录：

树莓派基础实操：

树莓派首次开机与关机：

树莓派如何用网线与树莓派的连接：

利用无线网络连接：

VNC远程控制树莓派：

1.树莓派上面安装VNC服务器：

2.电脑上安装VNC查看器：

3.树莓派和笔记本进行连接:

树莓派设置静止ip地址:

树莓派换源：

为什么要更换树莓派源：

树莓派与window之间的文件传输：

YOLOv8在树莓派上的应用：

YOLOv8网络结构与YOLOv5之间的对比：

C3与C2f的区别：

主干网络的区别:

解码头的区别：

yolov8的代码讲解：

感谢mmYOLO的图例

所需应用下载链接：

树莓派官网：

Raspberry Pi

树莓派与window之间传输数据软件：

两个都能很好使用

WinSCP软件下载:WinSCP :: Official Site :: Free SFTP and FTP client for Windows

MobaXterm：https://mobaxterm.mobatek.net/

远程控制树莓派:

VNC：Download VNC Viewer by RealVNC®

SD卡格式化工具(SDFormatter)

链接：https://pan.baidu.com/s/1RoAkkW8nNaOCGMrPIpCFvg

提取码：wujq

链接：https://pan.baidu.com/s/1KQLYxaxAPAaz-zB2eeoA5g

提取码：b54j

树莓派家谱：

树莓派硬件：

博主使用的是树莓派4代B版，搭载1.5GHz 64位四核Cortex-A72 CPU，内存可选1/2/4/8GB，支持蓝牙5.0、USB 3.0、双4K输出，供电为5V Type-C，其余配置与3代B+相近。

摄像机模块排线：3.5mm圆孔耳机线的右边

视频输出接口：2个mini-HDMI

再右边是type-c的电源接口

40针GPIO连接器

支持POE供电：4个小针脚

sd卡插在树莓派的背面

树莓派操作系统类别与烧录：

操作系统类别：

管理计算机硬件与软件资源的计算机的程序

eg：Win11系统、苹果系统、UNIX、Linux

UNIX：需要专业的硬件设备

Linux：规避了UNIX和苹果系统的缺点；通过命令行操作；用于服务器；安卓系统基于Linux开发而来

树莓派官方系统：Raspberry Pi OS

树莓派非官方系统：Ubuntu、LibreElec、RetroPie、TLXOS

系统烧录：

SD卡、读卡器、系统（官网上找）

SD卡格式化工具(SDFormatter)

链接：https://pan.baidu.com/s/1KQLYxaxAPAaz-zB2eeoA5g

提取码：b54j

链接：https://pan.baidu.com/s/1RoAkkW8nNaOCGMrPIpCFvg

提取码：wujq

准备32Gb的内存卡

首先要将内容卡格式化：

rasberrypi.org-Software-Raspberry Pi OS

直接下载：(16:16)

每天十分钟带你学会树莓派--入门篇-03系统烧录_哔哩哔哩_bilibili

官方系统烧录:(13:25)

每天十分钟带你学会树莓派--入门篇-03系统烧录_哔哩哔哩_bilibili

树莓派基础实操：

树莓派首次开机与关机：

电源：5V-3A

sd卡(tf卡)：用于存储系统---建议8g以上

(+读卡器)

鼠标键盘：有线usb接口的(无线可能影响自检和驱动)

显示屏+HDMI线

接线注意事项：

1.连接显示器不显示：

（顺序相反屏幕会什么都不显示）

2.树莓派一直重启：

3.关机方式：

方法一：

左上角的黑色窗口（相当于windows里面的cmd）

sudo poweroff^C
关闭电源sudo shutdown -h now
立刻关机sudo shutdown -r now
立刻重启sudo shutdown -h +2
2分钟后关机

方法二：

树莓派如何用网线与树莓派的连接：

1.连线：网线一端插树莓派上，一端插电脑上

2.共享：将电脑的网络共享给树莓派

3.查找：查找树莓派的IP地址

cmd窗口中：

arp -a

4.利用树莓派的IP地址连接树莓派

树莓派学习教程基础篇05：无显示屏键鼠等外设，一根网线远程连接树莓派，十分钟玩转系列之基础篇_哔哩哔哩_bilibili

利用无线网络连接：

树莓派网络配置信息

country=CN

ctrl_interface=DIR=/var/run/wpa_supplicant GROUP=netdev

update_config=1

network={

ssid=*无线网名字*

psk=*密码*

priority=10

}

无线网名字与密码都为电脑热点的名字、密码

将树莓派连接上笔记本的热点：(7:37)

远程桌面连接：(8:51)

树莓派中安装工具xrdp：(9:15)

sudo apt-get install xrdp

下载好安装工具，继续电脑远程桌面连接：(11:23)

每天十分钟带你学会树莓派--基础篇 06 RDP远程控制树莓派（无网线连接）_哔哩哔哩_bilibili

VNC远程控制树莓派：

每天十分钟带你学会树莓派基础篇07 树莓派VNC连接，配置树莓派的静态IP地址_哔哩哔哩_bilibili

1.树莓派上面安装VNC服务器：

(4:04)

每天十分钟带你学会树莓派基础篇07 树莓派VNC连接，配置树莓派的静态IP地址_哔哩哔哩_bilibili

法一：桌面模式

法二：命令行模式

sudo raspi-config

2.电脑上安装VNC查看器：

(7:09)

每天十分钟带你学会树莓派基础篇07 树莓派VNC连接，配置树莓派的静态IP地址_哔哩哔哩_bilibili

vnc官网：RealVNC® - Remote access software for desktop and mobile | RealVNC

3.树莓派和笔记本进行连接:

运行树莓派的VNC，命令行：

vncserver

树莓派设置静止ip地址:

每天十分钟带你学会树莓派基础篇07 树莓派VNC连接，配置树莓派的静态IP地址_哔哩哔哩_bilibili

1.查找默认网关：(12:25)

cmd：

ipconfig

默认网关不一定为最后一行

2.分配给树莓派的ip地址：(12:40)

3.修改树莓派的DHCP配置文件:(13:40)

树莓派的终端窗口：

sudo nano /ect/dhcpcd.conf

打开的文件末尾添加上配置信息：

interface wlan0static ip_address=你的ip地址 /24static routers=你的默认网关static domain_name_servers=你的默认网关

（这里的无线网关是因为老师使用的笔记本连接的是wifi）

粘贴完成后按

ctrl+s 写入

ctrl+x 退出

重启树莓派

树莓派换源：

Raspberry Pi OS 中国软件源 | 树莓派实验室

视频教学：全网最全、最详细树莓派换源？！是的，没有之一！（附笔记文本）_哔哩哔哩_bilibili

树莓派系统有三种版本，每个版本的源又分为32位与64位，需要根据自己树莓派的实际情况进行换源操作

stretch

buster

bullseye

getconf LONG_BIT #查看树莓派系统多少位 32/64

cat /etc/os-release #查看系统版本

uname -a #查看系统构架 armxxx

一定要注意自己树莓派是什么系统以及版本

为什么要更换树莓派源：

更换软件源（package repository）的本质，是把 apt 系统解析到的 base-URL 从官方默认的 http://archive.raspberrypi.org 与 http://raspbian.raspberrypi.org 替换为地理位置更近、网络质量更优、同步延迟更低的镜像站。此举可通过缩短 RTT、增大可用带宽、降低丢包率，显著减少 TCP 握手与 TLS 协商时间，并提高 HTTP/2 多路复用的效率，从而使软件包索引（InRelease、Packages.xz）与二进制文件（.deb）的下载时间从分钟量级降至秒量级。实测表明，在 100 Mbit/s 教育网出口下，官方源平均 RTT≈280 ms、带宽≈1.2 MB/s，切换至清华大学 TUNA 镜像后 RTT≈8 ms、带宽可跑满 11 MB/s，速度提升接近一个数量级。
此外，镜像站通常对上游仓库做 hourly 级 rsync 同步，延迟控制在 1 h 以内，与官方源保持版本一致性；同时提供多架构（armhf/arm64）与多分支（main/contrib/non-free/rpi）完整快照，可在本地软件包版本冻结、回退或构建私有 fork 时提供确定性来源

列如博主使用的系统：

1、编辑 /etc/apt/sources.list 文件（软件源）sudo chmod 777 /etc/apt/sources.list
sudo nano /etc/apt/sources.list2、源代码前面都加一个 # 用来注销源代码，bookworm 系统用以下内容取代：
deb https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/debian bookworm main contrib non-free-firmware
deb https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/debian-security bookworm-security main contrib non-free-firmware
deb https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/debian bookworm-updates main contrib non-free-firmware

然后 Ctrl+x 退出，接着 y 保存，再按一次ctrl退出。

树莓派与window之间的文件传输：

通过在window上训练的模型转移到树莓派上，实现树莓派yolov8的应用

视频教学：

如何实现树莓派与Windows之间传输文件？_哔哩哔哩_bilibili

【终端】全能终端神器MobaXterm_哔哩哔哩_bilibili

WinSCP软件下载:WinSCP :: Official Site :: Free SFTP and FTP client for Windows

MobaXterm：https://mobaxterm.mobatek.net/

YOLOv8在树莓派上的应用：

网络结构的一些基础概念在这片文章有所提及：https://blog.csdn.net/Klusfsc/article/details/144015984?spm=1011.2415.3001.5331

YOLOv8网络结构与YOLOv5之间的对比：

模型训练都是在window上训练的，树莓派的算力不足以跑模型训练

YOLOv8的网络结构：

YOLOv5的网络结构：

YOLOv8的Head部分从原先的耦合头变成了解耦头结构，简化了模型结构并提高了推理速度。
YOLOv8在LOSS计算方面采用了TaskAlignedAssigner正样本分配策略，并引入了Distribution Focal Loss，确保了检测结果的准确性和鲁棒性。

YOLOv8的Backbone类似于YOLOv5的Backbone，不同点是将C3换成了C2F，以及将第一个Convolution层设置为kernel size等于3，stride为2（YOLOv5的Kernel Size为6，padding为2）。

C3与C2f的区别：

主干网络的区别:

C3有个残差的链接在左侧

(chat)

分组卷积（Group Convolution）

分组卷积是一种特殊的卷积操作，它将输入通道分割成多个组，每个组单独进行卷积操作，最后将结果合并。这种做法减少了不同通道之间的信息交互，可以有效降低计算复杂度。例如，在PyTorch中，可以通过设置groups参数来实现分组卷积，如nn.Conv2d(in_channels, out_channels, kernel_size, stride, padding, groups=in_channel)。

深度可分离卷积（Depthwise Separable Convolution）

深度可分离卷积是一种更为极端的分组卷积形式，其中每个组的通道数为1。它由两部分组成：深度卷积（Depthwise Convolution）和逐点卷积（Pointwise Convolution）。深度卷积只对每个通道进行卷积操作，而逐点卷积则通过1x1卷积来调整输出通道数。这种方法显著减少了参数量和计算量，是轻量化模型设计中常用的技巧。

瓶颈结构（Bottleneck）

瓶颈结构是一种在深度卷积层前后添加1x1卷积层的策略，旨在减少卷积层的输入和输出维度，从而降低计算复杂度。通常，瓶颈结构包括一个1x1卷积来减少通道数，接着是一个较大的卷积核（如3x3）来提取特征，最后再通过一个1x1卷积恢复到原始通道数。这种结构在ResNet和Inception等网络中广泛应用。

Split 操作

在神经网络中，Split 操作用于将一个输入张量分割成多个输出张量。在ncnn框架中，Split 操作是一个无参数无权重的操作，其输出张量的数量和形状由输入张量的维度和分割参数决定。例如，split(x, 2)将输入张量x分割成两个等大小的输出张量。

Concat 操作

Concat 操作与Split相反，它将多个输入张量沿特定维度连接成一个输出张量。在ncnn中，Concat操作也是一个无参数无权重的操作，它根据输入张量的形状和连接参数来决定输出张量的维度。例如，concat([x1, x2])将两个输入张量x1和x2沿通道维度连接起来。

Partial Convolution（PConv）

Partial Convolution是一种新的卷积技术，旨在减少冗余计算和内存访问，特别是在处理部分掩码图像时。PConv通过将输入张量分割成处理区域和未处理区域，只对处理区域进行卷积操作，从而提高了效率。这种技术在某些神经网络中被用于加速推理。