边缘计算与人工智能应用开发技术

本书详细介绍边缘计算和人工智能技术，主要内容包括边缘计算与人工智能概述、边缘计算与人工智能基本开发方法、边缘计算与人工智能模型开发、边缘计算与人工智能基础应用开发、边缘计算与人工智能综合应用开发。全书采用项目式开发的学习方法，通过贴近日常生活的开发实例，由浅入深地介绍边缘计算与人工智能的相关知识。本书中的每个案例均有完整的开发过程，并给出了开发代码，读者可在这些案例的基础上快速地进行二次开发。
本书既可作为高等学校相关专业的教材或教学参考书，也可供相关领域的工程技术人员参考。对于边缘计算与人工智能的开发爱好者，本书也是一本深入浅出、贴近社会应用的技术读物。

廖建尚，教授，博士，长期从高光谱遥感图像、人工智能开发、嵌入式系统开发、物联网系统等的研究。主持广东省自然基金等省级以上项目8项；发表论文20多篇，其中SCI和EI收录10多篇，出版教材著作10多部，授权专利10多项，授权软件著作10多项。

第1章 边缘计算与人工智能概述 1
1.1 边缘计算概述 1
1.2 人工智能概述 2
1.3 边缘计算和人工智能的结合 2
1.4 边缘计算与人工智能的发展历程 3
1.5 边缘计算与人工智能的应用领域 4
1.6 本章小结 9
第2章 边缘计算与人工智能基本开发方法 10
2.1 边缘计算与人工智能框架 10
2.1.1 原理分析与开发设计 10
2.1.2 开发步骤与验证 32
2.1.3 本节小结 34
2.1.4 思考与拓展 34
2.2 边缘计算的算法开发 34
2.2.1 原理分析与开发设计 35
2.2.2 开发步骤与验证 40
2.2.3 本节小结 41
2.2.4 思考与拓展 41
2.3 边缘计算的硬件设计 42
2.3.1 原理分析与开发设计 42
2.3.2 开发步骤与验证 52
2.3.3 本节小结 66
2.3.4 思考与拓展 66
2.4 边缘计算的应用开发 66
2.4.1 原理分析与开发设计 67
2.4.2 开发步骤与验证 74
2.4.3 本节小结 81
2.4.4 思考与拓展 81
第3章 边缘计算与人工智能模型开发 82
3.1 数据采集与标注 82
3.1.1 原理分析与开发设计 83
3.1.2 开发步骤与验证 84
3.1.3 本节小结 91
3.1.4 思考与拓展 91
3.2 YOLOv3模型的训练与验证 92
3.2.1 原理分析与开发设计 92
3.2.2 开发步骤与验证 110
3.2.3 本节小结 119
3.2.4 思考与拓展 119
3.3 YOLOv5模型的训练与验证 119
3.3.1 原理分析与开发设计 119
3.3.2 开发步骤与验证 148
3.3.3 本节小结 153
3.3.4 思考与拓展 154
3.4 YOLOv3模型的推理与验证 154
3.4.1 原理分析与开发设计 154
3.4.2 开发步骤与验证 158
3.4.3 本节小结 161
3.4.4 思考与拓展 161
3.5 YOLOv5模型的推理与验证 161
3.5.1 原理分析与开发设计 161
3.5.2 开发步骤与验证 176
3.5.3 本节小结 185
3.5.4 思考与拓展 185
3.6 YOLOv3模型的接口应用 185
3.6.1 原理分析与开发设计 186
3.6.2 开发步骤与验证 191
3.6.3 本节小结 193
3.6.4 思考与拓展 193
3.7 YOLOv5模型的接口应用 193
3.7.1 原理分析与开发设计 193
3.7.2 开发步骤与验证 206
3.7.3 本节小结 208
3.7.4 思考与拓展 208
3.8 YOLOv3模型的算法设计 208
3.8.1 原理分析与开发设计 209
3.8.2 开发步骤与验证 212
3.8.3 本节小结 213
3.8.4 思考与拓展 213
3.9 YOLOv5模型的算法设计 213
3.9.1 原理分析与开发设计 214
3.9.2 开发步骤与验证 220
3.9.3 本节小结 221
3.9.4 思考与拓展 221
第4章 边缘计算与人工智能基础应用开发 222
4.1 人脸开闸机应用开发 222
4.1.1 原理分析与开发设计 223
4.1.2 开发步骤与验证 242
4.1.3 本节小结 246
4.1.4 思考与拓展 246
4.2 人体入侵监测应用开发 246
4.2.1 原理分析与开发设计 247
4.2.2 开发步骤与验证 255
4.2.3 本节小结 257
4.2.4 思考与拓展 257
4.3 手势开关风扇应用开发 258
4.3.1 原理分析与开发设计 258
4.3.2 开发步骤与验证 267
4.3.3 本节小结 269
4.3.4 思考与拓展 269
4.4 视觉火情监测应用开发 269
4.4.1 原理分析与开发设计 270
4.4.2 开发步骤与验证 277
4.4.3 本节小结 278
4.4.4 思考与拓展 279
4.5 视觉车牌识别应用开发 279
4.5.1 原理分析与开发设计 280
4.5.2 开发步骤与验证 287
4.5.3 本节小结 289
4.5.4 思考与拓展 289
4.6 视觉智能抄表应用开发 289
4.6.1 原理分析与开发设计 290
4.6.2 开发步骤与验证 300
4.6.3 本节小结 301
4.6.4 思考与拓展 302
4.7 语音窗帘控制应用开发 302
4.7.1 原理分析与开发设计 302
4.7.2 开发步骤与验证 310
4.7.3 本节小结 311
4.7.4 思考与拓展 312
4.8 语音环境播报应用开发 312
4.8.1 原理分析与开发设计 312
4.8.2 开发步骤与验证 320
4.8.3 本节小结 321
4.8.4 思考与拓展 321
第5章 边缘计算与人工智能综合应用开发 322
5.1 智能家居系统设计与开发 322
5.1.1 原理分析与开发设计 322
5.1.2 开发步骤与验证 342
5.1.3 本节小结 348
5.1.4 思考与拓展 348
5.2 辅助驾驶系统设计与开发 349
5.2.1 原理分析与开发设计 349
5.2.2 开发步骤与验证 369
5.2.3 本节小结 374
5.2.4 思考与拓展 374
参考文献 375