OpenVINO ai

OpenVINO 是英特尔推出的 AI 部署工具套件。它支持不同深度学习软件框架如 TensorFlow、PyTorch、Caffe 等的模型输入，并对模型进行优化与调教后，可部署于不同操作系统进行推论。OpenVINO 于 2018 年推出，初版发布时间和 Intel 推出 NCS2 的时间点相当接近。其具有诸多优势，如在 2019 R3 版之后提供了网页式图形化接口工具 “DL Workbench”，让不会写程序、非专业的工程师也能轻易上手进行模型选用、下载、校正、参数调整、效能比较、瓶颈分析、优化及打包部署到目标硬件平台上。此外，OpenVINO 在 2023.2 版本中进一步优化了工作流程，引入在 CPU 和集成显卡上运行权重量化为 int8 和 int4 精度的大语言模型的能力，权重量化可减少模型所需的内存和磁盘空间，提高内存带宽利用效率，加速模型推理。OpenVINO 还可助力混合式 AI 部署，结合云端和边缘计算的优势，使得 AI 应用更为灵活和高效。它支持市面上所有主流的深度学习框架训练出来的深度学习模型，提供模型转换器、神经网络压缩框架等优化工具，能够方便地将模型部署在 CPU、GPU、NPU 以及 FPGA 上。OpenVINO 在多个领域都有广泛应用，如在 AI 检质一体机中，自研 AI 质检模型结合 OpenVINO 推理加速技术，可提高检出效率，缩短开发调试时间；在为 Audacity 打造的智能音频体验插件中，利用 OpenVINO 可在本地完成 AI 处理，确保数据隐私和快速响应，提供音乐分离、噪声抑制、音乐生成与延续、耳语转录等功能；在巴黎奥运会中，AI 技术在以不同的形式提升效率和体验，英特尔等技术支持下，有 180 多个奥运会场景应用了最前沿的 AI 技术。OpenVINO 还在不断发展和创新，如举办 OpenVINO ™ DevCon 中国系列工作坊 2024 活动，汇聚各方共同探讨在混合 AI 架构中如何使用 OpenVINO，为开发者提供更强大的性能支持和扩展能力。

OpenVINO 支持的深度学习框架

OpenVINO 目前支持 Caffe、TensorFlow、MXNet 等主流的深度学习框架。模型可以通过 OpenVINO 的转换工具进行转换，在转换时需要输入网络输入节点的名称以及输入图片的大小，同时若使用 NCS 2 计算棒，因其支持 16 位精度的浮点型数据，所以转换时需加上 “–data_type=FP16”。OpenVINO 框架中使用 NCS 2 计算棒和直接使用 CPU 性能相近，例如使用 CPU（Intel Core i5 4200M）时，检测一帧需要 660ms，使用 NCS2 计算棒需要 590ms。并且在 OpenVINO 框架中使用 CPU 速度要比在 MXNet 中使用 CPU 快，MXNet 中使用 CPU 检测一帧需要 1.1s 左右，可见 OpenVINO 前向计算能基本比 mxnet 框架快一倍。OpenVINO 还支持 ONNX 和 PyTorch 等框架，可以将这些框架训练出来的模型进行优化和转换，以适应不同硬件平台上的加速。截至 2020 - 04 - 06，OpenCV 的最新版本是 4.3.0，OpenCV 自 3.3 开始加入对深度学习推理的支持，即 OpenCV DNN 模块，至今为止已经支持大多数主流深度学习框架，如 TensorFlow、Caffe、Torch、DarkNet、ONNX 和 OpenVINO 格式的网络模型。OpenVINO 工具包的核心组件是 DLDT（Deep Learning Deployment Toolkit，深度学习部署工具包），其中的模型优化器负责将各种格式的深度神经网络模型转换成统一的自定义格式，并在转换过程中进行模型优化，以适应不同的深度学习框架。

OpenVINO 的优势有哪些

OpenVINO 在多个方面展现出显著优势。首先，它能够优化模型，提高性能。在模型部署前，OpenVINO 的模型优化器会对模型的拓扑结构进行优化，去掉不需要的层，对相同的运算进行融合、合并，以加快运算效率，减少内存拷贝。同时，FP16、INT8 量化也可以在保证精度损失很小的前提下减小模型体积，提高模型的性能。其次，开发简单。OpenVINO 提供了 C、C++ 和 Python 三种语言编程接口，方便开发者根据自己的需求选择合适的语言进行开发。再者，部署方便。在 Intel 的不同硬件平台上进行移植部署很便捷，推理引擎对不同的硬件提供统一的接口，底层实现直接调用硬件指令集的加速库，应用程序开发人员不需要关心底层的硬件实现，即可在不同的硬件平台上加速模型推理。此外，OpenVINO 使用硬件加速技术，可以提供高性能的深度学习推理，通过优化模型和硬件的结合，可以实现更快的推理速度和更低的延迟。它还支持多种硬件平台，包括 CPU、GPU、FPGA 和 VPU，具有跨平台支持的优势，开发人员可以在不同的硬件上部署他们的深度学习模型，以满足不同的需求。同时，OpenVINO 提供了一系列的工具和库，具有灵活性，开发人员可以根据自己的需求选择不同的优化和部署策略。并且，它提供了一套简单易用的 API 和工具，具有易用性，开发人员可以快速地将他们的模型部署到不同的硬件平台上。

OpenVINO 在 AI 检质一体机中的应用

英特尔开发者套件 AIxBoard 是一款 IA 架构的人工智能嵌入式开发板，体积小巧功能强大。借助 OpenVINOTM 工具套件，CPU 和 iGPU 都具备较为理想的 AI 推理能力。将 AIxBoard 与触摸屏及自研的 AI 视觉软件集成在一起，做成了 Rosmart AI 质检一体机。Rosmart AI 质检一体机具有诸多优点，如更高性能方面，自研 AI 质检模型加上 OpenVINO 推理加速技术，检出效率高，图形化无代码开发环境，大幅缩短开发调试时间。在可靠性方面，多通道光源，RGB 分时取像，多线程并行处理，自主开发控制系统，在产线上经过上万套的部署打磨，既高效又可靠。数据统计实时控制方面，数据实时记录分析，为工艺改进提供客观依据，并实时追溯，生成统计报表，可通过中央控制服务器收集所有机台的测试信息，便于生产的综合管理。其常见应用场景包括聚焦旧机改造，专注传统工厂自动化设备的智能化升级改造，可快速落地医疗药剂胶囊颗粒计数功能等。

OpenVINO 在智能音频体验插件中的作用

OpenVINO™ AI Plugins for Audacity 是一系列专为 Audacity 设计的智能音频效果、生成器和分析工具。通过利用 OpenVINO™，该项目可以在设备上的 CPU、GPU 或 NPU 等硬件加速器上运行 AI 模型，提供多种功能。例如音乐分离功能，将单声道或立体声轨道分解为独立的乐器部分，包括鼓、低音、人声和其他乐器。噪声抑制功能可以清除背景噪音，使录音更加清晰。音乐生成与延续功能利用模型生成音乐片段，或者基于现有音乐创建连续的旋律。耳语转录功能对口述音频或人声进行转录或翻译。项目的核心是 OpenVINO™，这是一个由 Intel 开发的高性能深度学习推理引擎，能够优化并加速 AI 模型在多种硬件平台上的执行。插件使用了一系列经过验证的 AI 模型，如 Demucs（用于音乐分离）、DeepFilterNet（用于噪声抑制）以及 Meta 公司的音乐生成模型（MusicGen），并且结合了 whisper.cpp 库实现语音转录。无论是专业音乐制作、播客录音、语言学习还是个人娱乐，这些 AI 插件都能大显身手。音乐制作人可以轻松地分离乐器轨，以便混音和编排。录音师可以使用噪声抑制功能去除不想要的环境声音。学习者可以通过自动转录来辅助听力理解。广播和播客创作者可利用音乐生成功能为节目添加独特的背景音乐。

OpenVINO 在巴黎奥运会中的应用

在 2024 年巴黎奥运会中，OpenVINO 发挥了重要作用。英特尔作为 2024 年巴黎奥运会和残奥会官方全球人工智能平台合作伙伴，推出了基于英特尔硬件和软件的一系列创新人工智能体验。其中，国际奥委会将在奥运会和残奥会全过程中的三大关键领域嵌入英特尔人工智能平台技术，包括沉浸式运动体验、端到端 8K 超高清直播以及部分奥运会和残奥会设施中推进无障碍使用。在沉浸式人工智能现场体验方面，由英特尔处理器和软件解决方案支持的人工智能应用程序将展现科技在助力运动员、教练员和观众方面的潜能。英特尔将打造一个由人工智能支持的体育爱好者互动项目，让他们有机会踏上一段成为奥运会运动员的旅程。英特尔人工智能平台体验项目将携手三星，通过人工智能和计算机视觉技术分析运动员的训练情况，并将各参与者的档案信息与奥运会运动项目进行匹配。该项目在英特尔 Gaudi 加速器上进行训练。此外，为了最大程度帮助运动员方便地在比赛场地出入并正确遵守相关规定，国际奥委会和英特尔共同开发了基于 Athlete365 平台的聊天机器人 AthleteGPT。这是一款基于英特尔至强处理器和 Gaudi 加速器的 RAG 解决方案，能够应答运动员的日常询问并进行互动，同时将在运动员入住巴黎奥运村期间，为其按需提供信息，使运动员能够专注于自身训练和比赛。英特尔还支持了巴黎奥运会的一系列边缘 AI 应用，如发掘新生代奥运选手，联手三星打造基于 AI 技术的沉浸式互动体验，能够带领观众体验成为一名奥运选手的奇妙旅程；提高赛事观赏体验，面向视障人士，基于内置 AI 加速功能的至强处理器，为美国奥委会和国际残奥委会在巴黎的训练场所以及残奥委会位于德国波恩的总部重建 3D 模型，帮助视障人士通过具备摄像功能的智能手机实现室内语音导航；引入全新 3D 播报，英特尔通过至强处理器捕捉并渲染奥运健儿的实时影像，并将生成的体积视频传输给奥林匹克广播服务公司，从而传播至全球范围内拥有播报版权的各大媒体。同时，通过英特尔 OpenVINO 工具套件的优化，全球各地的粉丝均可收看到自己喜爱运动员的 3D 沉浸式实时访谈，并收获与奥林匹克前所未有的近距离接触。
OpenVINO 在人工智能领域展现出了强大的实力和广泛的应用前景。它不仅在深度学习框架的支持上表现出色，为开发者提供了便捷的模型转换和优化工具，还在 AI 检质一体机、智能音频体验插件以及巴黎奥运会等多个领域发挥了重要作用。无论是在工业生产中的质量检测，还是在音频编辑中的智能处理，亦或是在全球体育盛会中的创新应用，OpenVINO 都以其高性能、易用性和跨平台支持等优势，为各行业的发展带来了新的机遇和挑战。随着技术的不断进步，相信 OpenVINO 将在更多领域展现出其独特的价值，为推动人工智能的发展做出更大的贡献。