# YOLOv8-obb（旋转目标）部署示例

该示例使用 [yolov8](https://docs.ultralytics.com/models/yolov8/) 提供的 [yolov8s-obb](https://github.com/ultralytics/assets/releases/download/v8.3.0/yolov8s-obb.pt) 预训练权重。

整体步骤如下：

1. 参考 [yolov8](https://docs.ultralytics.com/models/yolov8/) 导出 onnx 文件，也可以使用我们已经导出的 onnx 文件。
2. 把 onnx 转换成 SG-IR(以下简称 sg 文件)，用于后续步骤的量化和编译。
3. 准备量化校准数据集，使用 rbcc 量化 sg 得到量化后的 sg。
4. 使用 rbcc 对量化后的 sg 进行编译，生成可在 CAISA 芯片上执行的 rbo 文件。
5. 对 rbo 进行性能测试和精度测试。

**目录**

- [YOLOv8-obb（旋转目标）部署示例](#yolov8-obb旋转目标部署示例)
  - [0. 模型与数据集下载](#0-模型与数据集下载)
  - [1. 模型转换](#1-模型转换)
  - [2. 模型量化](#2-模型量化)
  - [3. 模型编译](#3-模型编译)
  - [4. 模型测试](#4-模型测试)
    - [4.1 单张图像测试](#41-单张图像测试)
    - [4.2 精度测试](#42-精度测试)
    - [4.3 性能测试](#43-性能测试)

## 0. 模型与数据集下载

为了快速体验，我们预先提供了预编译好的 sg、onnx 和 rbo 文件，您可快速从任一步骤开始。

1. [量化校准数据集](https://modelzoo.oss-cn-shenzhen.aliyuncs.com/DOTAv1_Quantization_100.zip)
2. [验证数据集](https://github.com/ultralytics/assets/releases/download/v0.0.0/DOTAv1.zip)
3. [ONNX 模型](https://modelzoo.oss-cn-shenzhen.aliyuncs.com/onnxs/yolov8s-obb.onnx)
4. [量化后的 sg](https://modelzoo.oss-cn-shenzhen.aliyuncs.com/sgs/yolov8s-obb_8bit.sg)
5. [rbo](https://modelzoo.oss-cn-shenzhen.aliyuncs.com/rbos/yolov8s-obb.rbo)

## 1. 模型转换

RBCC 支持 ONNX 模型格式作为输入导出 sg，可以从[模型与数据集下载](#0-模型与数据集下载)提供的链接下载 `yolov8s-obb.onnx` 至该文件夹内，也可以选择自行导出 onnx 模型，onnx 模型导出步骤如下：

1. 安装 `ultralytics`:

    ```shell
    pip install ultralytics==8.3.218
    ```

2. 在当前目录下执行 `mkdir outputs`，然后下载 [yolov8s-obb.pt](https://github.com/ultralytics/assets/releases/download/v8.3.0/yolov8s-obb.pt) 权重到 `outputs` 文件夹。

3. 执行以下脚本导出 onnx 模型：

    ```shell
    python export_onnx.py outputs/yolov8s-obb.pt outputs/yolov8s-obb.onnx
    ```

onnx 模型导出成功后，我们需要从 onnx 模型导出 sg：

```shell
$ rbcc parse --onnx outputs/yolov8s-obb.onnx --sg outputs/yolov8s-obb.sg
The version of rbcc installed is 1.2.2
2025-10-23 09:39:52 - RBCC - INFO - Start parse 'outputs/yolov8s-obb.onnx' onnx model.
/opt/miniconda/envs/rbcc/lib/python3.10/site-packages/click/decorators.py:34: UserWarning: Node '/model_10/Resize' stores empty string input for placeholder.
  return f(get_current_context(), *args, **kwargs)
/opt/miniconda/envs/rbcc/lib/python3.10/site-packages/click/decorators.py:34: UserWarning: Node '/model_13/Resize' stores empty string input for placeholder.
  return f(get_current_context(), *args, **kwargs)
2025-10-23 09:39:56 - RBCC - INFO - ONNX model parsed successfully.
2025-10-23 09:39:56 - RBCC - INFO - Model's input  0: name=images, shape=[1, 1024, 1024, 3], dtype=float32.
2025-10-23 09:39:56 - RBCC - INFO - Model's output 0: name=output0, shape=[1, 20, 21504], dtype=float32.
SG IR saved in outputs/yolov8s-obb.sg
```

> 注：rbcc parse 命令行默认会对输入 [Batch, Channel, Height, Width] 转换成 [Batch, Height, Width, Channel] 格式。

为了提高模型在硬件设备上的推理性能，可以对模型结构进行优化（可选步骤，若遇到报错可跳过）：

```shell
python rewriter_sg.py outputs/yolov8s-obb.sg
```

## 2. 模型量化

在量化操作之前，我们需要从训练数据集中随机抽取 100 至 200 个样本，作为量化校准数据集。在进行量化前请先从[模型与数据集下载](#0-模型与数据集下载)提供的链接中下载量化校准数据集 `DOTAv1_Quantization_100.zip` 到该文件夹内。

对量化校准数据集 `DOTAv1_Quantization_100.zip` 解压，然后执行：

```shell
$ python quantize_sg.py outputs/yolov8s-obb.sg DOTAv1_Quantization_100
Quantize Calibration - Histogram: 100sample [00:04, 20.10sample/s]
```

当前量化策略采用混合量化，因为模型的检测框输出对量化较为敏感，需要更高量化位宽才能保证精度损失在 1% 以内。

## 3. 模型编译

获得量化后的 sg 后，使用 `rbcc gen` 即可快速完成 rbo 编译：

```shell
$ rbcc gen --sg outputs/yolov8s-obb_8bit.sg --rbo outputs/yolov8s-obb.rbo
The version of rbcc installed is 1.2.2
2025-10-23 15:08:55 - RBCC - INFO - Start loading 'outputs/yolov8s-obb_8bit.sg'.
2025-10-23 15:08:55 - RBCC - INFO - Loading sg end.
2025-10-23 15:08:55 - RBCC - INFO - Start compiling the model and generate rbo.
2025-10-23 15:09:00 - RBCC - INFO - Compilation is completed, rbo has been saved to 'outputs/yolov8s-obb.rbo'.
```

## 4. 模型测试

成功编译生成 rbo 后，我们需要把 rbo 文件拷贝到具有 CAISA 430 芯片上的设备进行精度测试和性能测试。以下精度评估使用了远程调用的方式，环境准备参考 [rbo 远程调用](../rbo_exe.md)。

### 4.1 单张图像测试

通过远程调用，我们也可以快速测试 rbo 单张图片的结果：

```shell
$ python demo.py outputs/yolov8s-obb.rbo ../../imgs/airplane.png 
INFO: Load model from outputs/yolov8s-obb.rbo
[2025-10-23 15:09:30.962] [ INFO ] [Client] Model loading successful from remote path - Model ID: 09807023-dafb-4499-b634-1469e4454986
[2025-10-23 15:09:31.527] [ INFO ] [Client] Model removed successfully. Model ID: 09807023-dafb-4499-b634-1469e4454986
```

预测结果可通过当前目录产生的 `demo_predict.jpg` 文件查看。

### 4.2 精度测试

全数据集精度测试：

| Model            | DataSet       | dtype  | mAP<sup>val<br>50-95 | mAP<sup>val<br>50 | P    | R    |
| ---------------- | ------------- | ------ | -------------------- | ----------------- | ---- | ---- |
| YOLOv8s-obb-pt   | DOTAv1(val)   |  fp32  | 53.2                 | 66.9              | 80.2 | 58.4 |
| YOLOv8s-obb-sg   | DOTAv1(val)   |  uint8 | 52.6                 | 66.8              | 80.2 | 58.4 |
| YOLOv8s-obb-rbo  | DOTAv1(val)   |  uint8 | 52.5                 | 66.6              | 79.7 | 58.4 |

> 注：上表中的精度是 val 数据集的结果，官网是 test 数据集。

该模型使用 DOTAv1 val 数据集进行精度评估，请参考如下方式下载数据集，

1. 下载 [DOTAv1.zip](https://github.com/ultralytics/assets/releases/download/v0.0.0/DOTAv1.zip)。

解压 `DOTAv1.zip` 后文件夹结构如下：

```shell
└── DOTAv1/
    ├── images
    └── labels
```

评估方式如下（因为我们使用 `ultralytics` 库进行精度评估，请确保 `ultralytics==8.3.218` 版本对应，否则会导致精度评估报错)：

```shell
python eval_acc.py outputs/yolov8s-obb.rbo DOTAv1
```

参数介绍：

- 第一个参数 `outputs/yolov8s-obb.rbo` 是待评估精度的模型文件，支持 pt、sg 和 rbo 三种模型格式。
- 第二个参数 `DOTAv1` 是数据集文件夹路径。

若 rbo 精度相比原浮点模型精度下降过多，无法确定具体原因时，我们建议先测试 sg，它作为 rbo 的编译输入，它的结果也至关重要，sg 精度测试方式如下：

```shell
python eval_acc.py outputs/yolov8s-obb_8bit.sg DOTAv1
```

> sg 使用 Pytorch 作为运行后端，并模拟量化计算过程，故其精度和 rbo 精度会有些许区别，这属于正常现象。

### 4.3 性能测试

参考 [rbo 性能测试](../rbo_perf.md)。
