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[导读]我通过SSH连接到树莓派,并运行了两个自行编写的Python脚本:一个用于测试IMX500+CPU推理和USB摄像头+CPU推理,另一个用于测试IMX500+传感器内推理。同时,我还测试了reCamera。

当时,我的桌上恰好同时放着一块树莓派5和一个reCamera。由于这两个平台常用于视觉AI项目,我开始好奇它们在相同工作负载下的表现如何。

我决定不依赖规格说明或营销资料,而是对两台设备分别运行相同的YOLO11n模型,比较它们在实际应用中的性能、延迟、功耗以及部署体验。

核心硬件参数对比

核心概述:reCamera 是一款集成式成品 AI 相机,而 Raspberry Pi 5 是一个通用开发板,需要自行组装和扩展。

测试准备

本实验所使用的测试设备包括一块树莓派5、一个USB摄像头和一个IMX500摄像头模块。

我通过SSH连接到树莓派,并运行了两个自行编写的Python脚本:一个用于测试IMX500+CPU推理和USB摄像头+CPU推理,另一个用于测试IMX500+传感器内推理。同时,我还测试了reCamera。

•IMX500 + CPU推理:约5.8 FPS

•USB摄像头 + CPU推理:约4.8 FPS

•IMX500 + 感应器内推理:最高17帧/秒

•reCamera:最高20帧每秒

数据对比

测试设备为8GB的Raspberry Pi 5。所有测试均采用YOLO11n模型,统一输入分辨率为640×640。三条推理路径的核心数据如下:

以下是reCamera的测量性能和功耗数据(配备SG2002 NPU和INT8量化模型,数据来源自Seeed Wiki):

Core Data 结论

•仅CPU推理性能对比:reCamera的帧率是树莓派5的3.4倍,而功耗仅为其1/5;

•NPU硬件推理对比:帧率差距仅为3 FPS,但reCamera仍保持显著的功耗优势。

•接口性能差异:USB摄像头的性能比基于CSI的IMX500摄像头低17%,主要原因是UVC协议栈和USB总线带来的额外开销。

•最终结论:树莓派5能够运行AI视觉模型,但仅依靠CPU进行推理且未使用NPU加速时,效率极低,且会强制导致硬件过载。若配备外部NPU,其性能可接近专用设备,但功耗和集成方面的固有缺陷无法得到弥补。

设置与部署体验

除了原始性能外,我还比较了每个平台从开箱到实现可运行的YOLO部署所需的时间。

对于 Raspberry Pi 5,设置过程包括组装硬件、连接摄像头模块、安装操作系统、配置软件环境,并在运行推理前验证摄像头功能。这些步骤本身并不特别困难,但相比更集成的解决方案,会增加额外的设置时间。

reCamera 采用了一种不同的设计理念。摄像头、计算模块、无线连接和麦克风都被集成在同一个设备中。通过 USB Type-C 充电后,我便能通过其网页界面访问设备,并立即开始测试。

在日常实验中,我发现集成设计更加方便,尤其是在反复部署、移动或测试视觉应用时。组件更少也意味着在故障排查时需要检查的连接点更少。

尽管如此,树莓派5在灵活性和硬件定制方面表现更优,对于需要专用外设或更开放开发环境的项目而言,可能更为合适。

功耗:在实际部署中的重要性

在基准测试中,功耗常被忽视,但一旦视觉系统从实验室走向实际部署,它就成为了一个重要因素。

在测试过程中,reCamera 在运行 YOLO11n 推理时消耗了约 1.5W。相比之下,Raspberry Pi 5 系统在基于 CPU 和 IMX500 协助推理的两种配置下,功耗约为 7–8W。

尽管两个平台都具备运行目标检测任务的能力,但在电源可用性、热管理或部署规模受限的情况下,两者之间的差异会变得更加显著。

例如:

•在电池供电的野生动物监测系统中,更低的功耗可直接转化为更长的运行时间或更小的电池需求。

•在零售分析部署中,无风扇设备可简化安装流程,并降低面向客户环境的维护问题。

•在工业监控应用中,较低的发热量有助于将设备集成到存在灰尘、湿气或振动的密封外壳中。

这些优势的影响因应用而异。然而,对于预计长时间连续运行的边缘视觉系统而言,功耗效率可能与原始推理性能同样重要。

跑完基准测试后的我的看法

运行完基准测试后,我认为两个平台都不是绝对更优的,它们只是针对不同的使用场景。

如果我选择 reCamera,那是因为:

•我的主要目标是运行诸如YOLO之类的视觉AI工作负载。

•功耗是一个重要的限制因素。

•我需要一个可以快速部署的紧凑型设备。

我计划部署多个单元,并希望尽量降低硬件复杂性和维护工作量。

如果我选择 Raspberry Pi 5,我会:

•我需要一个更灵活的通用计算平台。

•我的项目涉及视觉推理之外的其他软件。

•我想访问更广泛的树莓派生态系统。

•我正在制作原型、进行研究,或尝试不同的硬件配置。

就我个人的使用场景而言,这个选择相当明确。我需要的是专门用于运行基于YOLO的视觉应用的设备,而不是一台通用型计算机。根据测试结果,reCamera在功耗与性能的比值上表现更优,设置工作更少,部署体验也更加顺畅。

这并不意味着 Raspberry Pi 5 是一个糟糕的选择。事实上,它仍然是目前最通用的单板计算机平台之一。然而,对于一个专门的边缘视觉AI项目,我个人会选择 reCamera。

测试规格

•测试设备为8GB的Raspberry Pi 5,运行YOLO11n模型;CPU推理基于ONNX Runtime 1.18,NPU推理基于索尼modlib。

reCamera测试数据来源于Seeed Studio官方Wiki,采用SG2002 NPU + YOLO11n INT8量化模型;

•所有测试均采用统一的输入分辨率640×640和COCO预训练权重;

•实际运行性能可能因型号微调、环境配置及外围设备差异而有所不同。建议根据具体应用场景进行独立验证,上述数据仅供参考。

启动脚本SH

首先,你需要设置Python环境,然后运行“run.sh”脚本(用法:./run.sh -h)

启动脚本 传感器推理

本文编译自hackster.io

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