YOLOX
是前段时间旷视开源的一个目标检测算法,据说效果很好,这两天有空了就准备研究一下,看了论文感觉里面干货还是很多的,等后面再仔细研究研究。从论文放出的结果来看,
YOLOX
在速度和精度上应该是全面超过了之前的
YOLO
系列算法的。
比较良心的是,作者不仅开源了代码和模型,还放出了
TensorRT、OpenVINO、NCNN
等框架下的模型部署示例代码,可谓是工程人的福音。
看了
TensorRT
版本的
C++
部署示例代码,决定自己重新写一下,就当练手了。
这里主要记录需要注意的事项和与官方示例代码不一样的地方。
1. 下载ONNX模型
ONNX
模型可以从下面的链接页面中下载:
https://github.com/Megvii-BaseDetection/YOLOX/releases/
需要注意的是,我们需要下载0.1.1pre
版本的权重,最新的代码中作者已经修改了图像预处理的方式,这会导致之前版本的ONNX
模型权重与最新的代码不兼容,这是作者的说明:
2. TensorRT解析ONNX模型
YOLOX
官方提供的TensorRT
版本示例代码是先通过tools/trt.py
脚本把ONNX
模型解析再后序列化到model_trt.engine
文件中,然后C++
代码再从该文件中加载模型去进行推理。这里我们可以直接在C++
代码中去解析ONNX
模型,然后把它序列化到.engine
文件中,TensorRT
解析ONNX
模型的方法可以参考英伟达官方提供的sampleOnnxMNIST
例程。
if (!isFileExists(engine_path)) {
std::cout << "The engine file " << engine_path
<< " has not been generated, try to generate..." << std::endl;
engine_ = SerializeToEngineFile(model_path_, engine_path);
std::cout << "Succeed to generate engine file: " << engine_path
<< std::endl;
} else {
std::cout << "Use the exists engine file: " << engine_path << std::endl;
engine_ = LoadFromEngineFile(engine_path);
这里首先判断ONNX
模型对应的.engine
文件是否存在,如果存在就直接从.engine
文件中加载模型,否则就创建一个ONNX
模型解析器去解析模型,然后把模型序列化到.engine
文件中方便下次使用。
//把模型序列化到engine文件中
nvinfer1::IHostMemory *trtModelStream = engine->serialize();
std::stringstream gieModelStream;
gieModelStream.seekg(0, gieModelStream.beg);
gieModelStream.write(static_cast<const char *>(trtModelStream->data()),
trtModelStream->size());
std::ofstream outFile;
outFile.open(engine_path);
outFile << gieModelStream.rdbuf();
outFile.close();
3. 自动获取模型输入尺寸
官方示例代码中,默认模型的输入尺寸是640x640
static const int INPUT_W = 640;
static const int INPUT_H = 640;
但是如果模型的输入尺寸是416x416
或者是长宽不等的512x416
这种尺寸,那么就还需要改代码,感觉不是很方便。其实模型的输入输出维度都可以通过TensorRT
提供的接口获取,这样就方便根据模型解析的结果自动获取输入尺寸,然后根据这个信息去对输入图像做resize
了。
nvinfer1::Dims input_dim = engine_->getBindingDimensions(index);
int input_size = 1;
for (int j = 0; j < input_dim.nbDims; ++j) {
input_size *= input_dim.d[j];
上面的代码中,input_dim.d
为模型的输入尺寸,按照NCHW
的顺序排列。
4. 图像预处理
官方示例代码中,预处理的时候是对图像做长宽等比例缩放,不足的地方再进行填充:
cv::Mat static_resize(cv::Mat& img) {
float r = std::min(INPUT_W / (img.cols*1.0), INPUT_H / (img.rows*1.0));
int unpad_w = r * img.cols;
int unpad_h = r * img.rows;
cv::Mat re(unpad_h, unpad_w, CV_8UC3);
cv::resize(img, re, re.size());
cv::Mat out(INPUT_H, INPUT_W, CV_8UC3, cv::Scalar(114, 114, 114));
re.copyTo(out(cv::Rect(0, 0, re.cols, re.rows)));
return out;
我就直接简单粗暴地resize
了(不要学我):
cv::Mat resize_image;
cv::resize(input_image, resize_image, cv::Size(model_width_, model_height_));
两种方法的对比:
5. 后处理
后处理是对模型推理的结果进行解析,YOLOX
是anchor-free
的目标检测算法,解析的时候相对要简单一些。与YOLOv3
类似,YOLOX
还是在3个尺度上去做检测,每一层特征图上的单元格只预测一个框,每个单元格输出的内容是x,y,w,h,objectness
这5个内容再加上每个类别的概率。可以用Netron
看一下模型后面几层的结构:
可以看到,如果模型输入尺寸为640x640
,分别降采样8,16,32
倍后得到的特征图尺寸分别为80x80,40x40,20x20
,COCO
数据集有80
个类别那么每个特征图的单元格输出的数据长度为5+80=85
,3个特征图上的结果最终会concat
到一起进行输出,所以最终输出的数据维度为(80x80+40x40+20x20)x85=8400x85
。
官方示例代码中用了好几个函数做后处理,感觉有点繁琐,于是我重写了这部分的代码:
const std::vector<int> strides = {8, 16, 32};
float *ptr = const_cast<float *>(output);
for (std::size_t i = 0; i < strides.size(); ++i) {
const int stride = strides.at(i);
const int grid_width = model_width_ / stride;
const int grid_height = model_height_ / stride;
const int grid_size = grid_width * grid_height;
for (int j = 0; j < grid_size; ++j) {
const int row = j / grid_width;
const int col = j % grid_width;
const int base_pos = j * (kNumClasses + 5);
const int class_pos = base_pos + 5;
const float objectness = ptr[base_pos + 4];
const int label =
std::max_element(ptr + class_pos, ptr + class_pos + kNumClasses) -
(ptr + class_pos);
const float confidence = (*(ptr + class_pos + label)) * objectness;
if (confidence > confidence_thresh) {
const float x = (ptr[base_pos + 0] + col) * stride / width_scale;
const float y = (ptr[base_pos + 1] + row) * stride / height_scale;
const float w = std::exp(ptr[base_pos + 2]) * stride / width_scale;
const float h = std::exp(ptr[base_pos + 3]) * stride / height_scale;
Object obj;
obj.box.x = x - w * 0.5f;
obj.box.y = y - h * 0.5f;
obj.box.width = w;
obj.box.height = h;
obj.label = label;
obj.confidence = confidence;
objs->push_back(std::move(obj));
ptr += grid_size * (kNumClasses + 5);
这里有个小技巧:没有必要每个单元格都先去解析出x,y,w,h
后再去看置信度是否大于阈值,而应该先判断置信度,如果置信度大于阈值再去解析x,y,w,h
。这样做还是可以减少很多计算量的(在嵌入式平台上还是能省则省吧),毕竟一般几千个单元格的结果可能只有几十个是符合条件的。
最后我用Soft-NMS
算法(不知道我写的对不对)做非极大值抑制去除重复的框。
用yolox_s.onnx
模型测试的几个结果:
在GeForce RTX 2080
显卡上测试的的各个模型的耗时如下表所示(不是很精确):
模型 | 输入尺寸 | 耗时 |
---|
yolox_darknet.onnx | 640x640 | 22 ms |
yolox_l.onnx | 640x640 | 21 ms |
yolox_m.onnx | 640x640 | 11 ms |
yolox_s.onnx | 640x640 | 7 ms |
yolox_tiny.onnx | 416x416 | 3 ms |
yolox_nano.onnx | 416x416 | 2 ms |
针对上一节中的第3点,我试了不管模型输入尺寸是640x640
,416x416
还是512x416
都是可以的,程序会做自适应处理。
一句话:YOLOX
又快又好!
欢迎关注我的公众号【DeepDriving】,我会不定期分享计算机视觉、机器学习、深度学习、无人驾驶等领域的文章。
抵制代码重写昨天,一位老上级邀请我一起吃午餐。当坐在哪里等待上菜时,我们缅怀起早期这个公司的往事。他有一句话让我心里一虚:啊,你这个判官…我记得当你看到Dan(公司的第一位程序员)写的代码时的样子。你说:“这代码写的真烂,需要重写!” 昨天,一位老上级邀请我一起吃午餐。当坐在哪里等待上菜时,我们缅怀起早期这个公司的往事。他有一句话让我心里一虚: 啊,你这个判官…我记得当你看到Dan(公司的第一位程序员)写的代码时的样子。你说:“这代码写的真烂,需要重写!” 我恐怕是没有足够的勇气告诉他,我这“代码需要重写”的主张是错误的。不错,我认为这代码写的很乱。但是,据过去历次的经验,我感觉大
基本思想:之前很多项目都是基于TensorRT部署nano,今天顺手记录一下tengine部署nano吧~
分了四步走:先进行mingw32的交叉编译,以运行在clion上,官方似乎没有提供window10+mingw32的教程,并进行验证 :https://tengine-docs.readthedocs.io/zh_CN/latest/index.html
进行nano的tensorRT部署,...
YOLOX Window10 TensorRT 全面部署教程配置流程训练自己的模型安装torch2trt转换模型编译DemoWindow10 部署Window10上使用自己训练的模型进行tensorrt检测总结
官网这部分写的非常笼统,我把完整教程分享给大家。
window10+GTX1650+TensorRT-7.2.3.4-CUDA11.1
yolox程序在ubuntu上,所以部分内容是ubuntu上操作
其他环境不保证
训练自己的模型
训练部分请参照官网流程进行训练,或者直接使用官方
yolo系列是目标识别的重头戏,为了更好的理解掌握它,我们必须从源码出发深刻理解代码。下面我们来讲解pytorch实现的yolov3源码。在讲解之前,大家应该具备相应的原理知识yolov1,yolov2,yolov3。
大部分同学在看论文时并不能把所有的知识全部掌握。我们必须结合代码(代码将理论变成实践),它是百分百还原理论的,也只有在掌握代码以及理论后,我们才能推陈出新有所收获,所以大家平时一定...
Person person = (Person) obj;
return person.getName().equals(name) && person.getAge() == age;
上述代码中,我们通过重写equals方法来比较两个Person对象是否相等。我们首先判断两个对象是否为同一个引用,如果是则直接返回true。然后我们判断obj是否是Person类型的对象,如果不是则返回false。最后我们将obj强制转换为Person类型的对象,比较其name和age属性是否与当前对象的相同,如果相同则返回true,否则返回false。
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YOLOv8初体验:检测、跟踪、模型部署
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