replaced neural net with opencv :'(

Edmond Yoo

2018-10-13 17c776a0eab276e9d1057cb1abf8fd7d77d54ada

 src/network.c

@@ -28,6 +28,25 @@
#include "route_layer.h"
#include "shortcut_layer.h"
#include "yolo_layer.h"
#include "upsample_layer.h"
#include "parser.h"

network *load_network_custom(char *cfg, char *weights, int clear, int batch)
{
    printf(" Try to load cfg: %s, weights: %s, clear = %d \n", cfg, weights, clear);
    network *net = calloc(1, sizeof(network));
    *net = parse_network_cfg_custom(cfg, batch);
    if (weights && weights[0] != 0) {
        load_weights(net, weights);
    }
    if (clear) (*net->seen) = 0;
    return net;
}

network *load_network(char *cfg, char *weights, int clear)
{
    return load_network_custom(cfg, weights, clear, 0);
}

int get_current_batch(network net)
{
@@ -46,12 +65,33 @@
    #endif
}

void reset_network_state(network *net, int b)
{
    int i;
    for (i = 0; i < net->n; ++i) {
#ifdef GPU
        layer l = net->layers[i];
        if (l.state_gpu) {
            fill_ongpu(l.outputs, 0, l.state_gpu + l.outputs*b, 1);
        }
        if (l.h_gpu) {
            fill_ongpu(l.outputs, 0, l.h_gpu + l.outputs*b, 1);
        }
#endif
    }
}

void reset_rnn(network *net)
{
    reset_network_state(net, 0);
}

float get_current_rate(network net)
{
    int batch_num = get_current_batch(net);
    int i;
    float rate;
   if (batch_num < net.burn_in) return net.learning_rate * pow((float)batch_num / net.burn_in, net.power);
    if (batch_num < net.burn_in) return net.learning_rate * pow((float)batch_num / net.burn_in, net.power);
    switch (net.policy) {
        case CONSTANT:
            return net.learning_rate;
@@ -68,7 +108,7 @@
        case EXP:
            return net.learning_rate * pow(net.gamma, batch_num);
        case POLY:
         return net.learning_rate * pow(1 - (float)batch_num / net.max_batches, net.power);
            return net.learning_rate * pow(1 - (float)batch_num / net.max_batches, net.power);
            //if (batch_num < net.burn_in) return net.learning_rate * pow((float)batch_num / net.burn_in, net.power);
            //return net.learning_rate * pow(1 - (float)batch_num / net.max_batches, net.power);
        case RANDOM:
@@ -138,15 +178,15 @@
    net.n = n;
    net.layers = calloc(net.n, sizeof(layer));
    net.seen = calloc(1, sizeof(int));
    #ifdef GPU
#ifdef GPU
    net.input_gpu = calloc(1, sizeof(float *));
    net.truth_gpu = calloc(1, sizeof(float *));

   net.input16_gpu = calloc(1, sizeof(float *));
   net.output16_gpu = calloc(1, sizeof(float *));
   net.max_input16_size = calloc(1, sizeof(size_t));
   net.max_output16_size = calloc(1, sizeof(size_t));
    #endif
    net.input16_gpu = calloc(1, sizeof(float *));
    net.output16_gpu = calloc(1, sizeof(float *));
    net.max_input16_size = calloc(1, sizeof(size_t));
    net.max_output16_size = calloc(1, sizeof(size_t));
#endif
    return net;
}

@@ -182,7 +222,7 @@
{
#ifdef GPU
    if (gpu_index >= 0) return get_network_output_gpu(net);
#endif 
#endif
    int i;
    for(i = net.n-1; i > 0; --i) if(net.layers[i].type != COST) break;
    return net.layers[i].output;
@@ -322,20 +362,20 @@
        net->layers[i].batch = b;
#ifdef CUDNN
        if(net->layers[i].type == CONVOLUTIONAL){
         cudnn_convolutional_setup(net->layers + i, cudnn_fastest);
         /*
         layer *l = net->layers + i;
            cudnn_convolutional_setup(net->layers + i, cudnn_fastest);
            /*
            layer *l = net->layers + i;
            cudnn_convolutional_setup(l, cudnn_fastest);
         // check for excessive memory consumption 
         size_t free_byte;
         size_t total_byte;
         check_error(cudaMemGetInfo(&free_byte, &total_byte));
         if (l->workspace_size > free_byte || l->workspace_size >= total_byte / 2) {
            printf(" used slow CUDNN algo without Workspace! \n");
            cudnn_convolutional_setup(l, cudnn_smallest);
            l->workspace_size = get_workspace_size(*l);
         }
         */
            // check for excessive memory consumption
            size_t free_byte;
            size_t total_byte;
            check_error(cudaMemGetInfo(&free_byte, &total_byte));
            if (l->workspace_size > free_byte || l->workspace_size >= total_byte / 2) {
                printf(" used slow CUDNN algo without Workspace! \n");
                cudnn_convolutional_setup(l, cudnn_smallest);
                l->workspace_size = get_workspace_size(*l);
            }
            */
        }
#endif
    }
@@ -347,12 +387,12 @@
    cuda_set_device(net->gpu_index);
    if(gpu_index >= 0){
        cuda_free(net->workspace);
      if (net->input_gpu) {
         cuda_free(*net->input_gpu);
         *net->input_gpu = 0;
         cuda_free(*net->truth_gpu);
         *net->truth_gpu = 0;
      }
        if (net->input_gpu) {
            cuda_free(*net->input_gpu);
            *net->input_gpu = 0;
            cuda_free(*net->truth_gpu);
            *net->truth_gpu = 0;
        }
    }
#endif
    int i;
@@ -365,7 +405,7 @@
    //fflush(stderr);
    for (i = 0; i < net->n; ++i){
        layer l = net->layers[i];
      //printf(" %d: layer = %d,", i, l.type);
        //printf(" %d: layer = %d,", i, l.type);
        if(l.type == CONVOLUTIONAL){
            resize_convolutional_layer(&l, w, h);
        }else if(l.type == CROP){
@@ -374,14 +414,14 @@
            resize_maxpool_layer(&l, w, h);
        }else if(l.type == REGION){
            resize_region_layer(&l, w, h);
      }else if (l.type == YOLO) {
         resize_yolo_layer(&l, w, h);
        }else if (l.type == YOLO) {
            resize_yolo_layer(&l, w, h);
        }else if(l.type == ROUTE){
            resize_route_layer(&l, net);
      }else if (l.type == SHORTCUT) {
         resize_shortcut_layer(&l, w, h);
      }else if (l.type == UPSAMPLE) {
         resize_upsample_layer(&l, w, h);
        }else if (l.type == SHORTCUT) {
            resize_shortcut_layer(&l, w, h);
        }else if (l.type == UPSAMPLE) {
            resize_upsample_layer(&l, w, h);
        }else if(l.type == REORG){
            resize_reorg_layer(&l, w, h);
        }else if(l.type == AVGPOOL){
@@ -391,7 +431,7 @@
        }else if(l.type == COST){
            resize_cost_layer(&l, inputs);
        }else{
         fprintf(stderr, "Resizing type %d \n", (int)l.type);
            fprintf(stderr, "Resizing type %d \n", (int)l.type);
            error("Cannot resize this type of layer");
        }
        if(l.workspace_size > workspace_size) workspace_size = l.workspace_size;
@@ -403,9 +443,9 @@
    }
#ifdef GPU
    if(gpu_index >= 0){
      printf(" try to allocate workspace = %zu * sizeof(float), ", (workspace_size - 1) / sizeof(float) + 1);
        net->workspace = cuda_make_array(0, (workspace_size-1)/sizeof(float)+1);
      printf(" CUDA allocate done! \n");
        printf(" try to allocate workspace = %zu * sizeof(float), ", workspace_size / sizeof(float) + 1);
        net->workspace = cuda_make_array(0, workspace_size/sizeof(float) + 1);
        printf(" CUDA allocate done! \n");
    }else {
        free(net->workspace);
        net->workspace = calloc(1, workspace_size);
@@ -453,6 +493,11 @@
    return def;
}

layer* get_network_layer(network* net, int i)
{
    return net->layers + i;
}

image get_network_image(network net)
{
    int i;
@@ -475,7 +520,7 @@
        if(l.type == CONVOLUTIONAL){
            prev = visualize_convolutional_layer(l, buff, prev);
        }
    } 
    }
}

void top_predictions(network net, int k, int *index)
@@ -506,102 +551,112 @@

int num_detections(network *net, float thresh)
{
   int i;
   int s = 0;
   for (i = 0; i < net->n; ++i) {
      layer l = net->layers[i];
      if (l.type == YOLO) {
         s += yolo_num_detections(l, thresh);
      }
      if (l.type == DETECTION || l.type == REGION) {
         s += l.w*l.h*l.n;
      }
   }
   return s;
    int i;
    int s = 0;
    for (i = 0; i < net->n; ++i) {
        layer l = net->layers[i];
        if (l.type == YOLO) {
            s += yolo_num_detections(l, thresh);
        }
        if (l.type == DETECTION || l.type == REGION) {
            s += l.w*l.h*l.n;
        }
    }
    return s;
}

detection *make_network_boxes(network *net, float thresh, int *num)
{
   layer l = net->layers[net->n - 1];
   int i;
   int nboxes = num_detections(net, thresh);
   if (num) *num = nboxes;
   detection *dets = calloc(nboxes, sizeof(detection));
   for (i = 0; i < nboxes; ++i) {
      dets[i].prob = calloc(l.classes, sizeof(float));
      if (l.coords > 4) {
         dets[i].mask = calloc(l.coords - 4, sizeof(float));
      }
   }
   return dets;
    layer l = net->layers[net->n - 1];
    int i;
    int nboxes = num_detections(net, thresh);
    if (num) *num = nboxes;
    detection *dets = calloc(nboxes, sizeof(detection));
    for (i = 0; i < nboxes; ++i) {
        dets[i].prob = calloc(l.classes, sizeof(float));
        if (l.coords > 4) {
            dets[i].mask = calloc(l.coords - 4, sizeof(float));
        }
    }
    return dets;
}


void custom_get_region_detections(layer l, int w, int h, int net_w, int net_h, float thresh, int *map, float hier, int relative, detection *dets, int letter)
{
   box *boxes = calloc(l.w*l.h*l.n, sizeof(box));
   float **probs = calloc(l.w*l.h*l.n, sizeof(float *));
   int i, j;
   for (j = 0; j < l.w*l.h*l.n; ++j) probs[j] = calloc(l.classes, sizeof(float *));
   get_region_boxes(l, w, h, thresh, probs, boxes, 0, map);
   for (j = 0; j < l.w*l.h*l.n; ++j) {
      dets[j].classes = l.classes;
      dets[j].bbox = boxes[j];
      dets[j].objectness = 1;
      for (i = 0; i < l.classes; ++i) {
         dets[j].prob[i] = probs[j][i];
      }
   }
    box *boxes = calloc(l.w*l.h*l.n, sizeof(box));
    float **probs = calloc(l.w*l.h*l.n, sizeof(float *));
    int i, j;
    for (j = 0; j < l.w*l.h*l.n; ++j) probs[j] = calloc(l.classes, sizeof(float));
    get_region_boxes(l, 1, 1, thresh, probs, boxes, 0, map);
    for (j = 0; j < l.w*l.h*l.n; ++j) {
        dets[j].classes = l.classes;
        dets[j].bbox = boxes[j];
        dets[j].objectness = 1;
        for (i = 0; i < l.classes; ++i) {
            dets[j].prob[i] = probs[j][i];
        }
    }

   free(boxes);
   free_ptrs((void **)probs, l.w*l.h*l.n);
    free(boxes);
    free_ptrs((void **)probs, l.w*l.h*l.n);

    //correct_region_boxes(dets, l.w*l.h*l.n, w, h, net_w, net_h, relative);
    correct_yolo_boxes(dets, l.w*l.h*l.n, w, h, net_w, net_h, relative, letter);
}

void fill_network_boxes(network *net, int w, int h, float thresh, float hier, int *map, int relative, detection *dets, int letter)
{
   int j;
   for (j = 0; j < net->n; ++j) {
      layer l = net->layers[j];
      if (l.type == YOLO) {
         int count = get_yolo_detections(l, w, h, net->w, net->h, thresh, map, relative, dets, letter);
         dets += count;
      }
      if (l.type == REGION) {
         custom_get_region_detections(l, w, h, net->w, net->h, thresh, map, hier, relative, dets, letter);
         //get_region_detections(l, w, h, net->w, net->h, thresh, map, hier, relative, dets);
         dets += l.w*l.h*l.n;
      }
      if (l.type == DETECTION) {
         get_detection_detections(l, w, h, thresh, dets);
         dets += l.w*l.h*l.n;
      }
   }
    int prev_classes = -1;
    int j;
    for (j = 0; j < net->n; ++j) {
        layer l = net->layers[j];
        if (l.type == YOLO) {
            int count = get_yolo_detections(l, w, h, net->w, net->h, thresh, map, relative, dets, letter);
            dets += count;
            if (prev_classes < 0) prev_classes = l.classes;
            else if (prev_classes != l.classes) {
                printf(" Error: Different [yolo] layers have different number of classes = %d and %d - check your cfg-file! \n",
                    prev_classes, l.classes);
            }
        }
        if (l.type == REGION) {
            custom_get_region_detections(l, w, h, net->w, net->h, thresh, map, hier, relative, dets, letter);
            //get_region_detections(l, w, h, net->w, net->h, thresh, map, hier, relative, dets);
            dets += l.w*l.h*l.n;
        }
        if (l.type == DETECTION) {
            get_detection_detections(l, w, h, thresh, dets);
            dets += l.w*l.h*l.n;
        }
    }
}

detection *get_network_boxes(network *net, int w, int h, float thresh, float hier, int *map, int relative, int *num, int letter)
{
   detection *dets = make_network_boxes(net, thresh, num);
   fill_network_boxes(net, w, h, thresh, hier, map, relative, dets, letter);
   return dets;
    detection *dets = make_network_boxes(net, thresh, num);
    fill_network_boxes(net, w, h, thresh, hier, map, relative, dets, letter);
    return dets;
}

void free_detections(detection *dets, int n)
{
   int i;
   for (i = 0; i < n; ++i) {
      free(dets[i].prob);
      if (dets[i].mask) free(dets[i].mask);
   }
   free(dets);
    int i;
    for (i = 0; i < n; ++i) {
        free(dets[i].prob);
        if (dets[i].mask) free(dets[i].mask);
    }
    free(dets);
}

float *network_predict_image(network *net, image im)
{
   image imr = letterbox_image(im, net->w, net->h);
   set_batch_network(net, 1);
   float *p = network_predict(*net, imr.data);
   free_image(imr);
   return p;
    //image imr = letterbox_image(im, net->w, net->h);
    image imr = resize_image(im, net->w, net->h);
    set_batch_network(net, 1);
    float *p = network_predict(*net, imr.data);
    free_image(imr);
    return p;
}

int network_width(network *net) { return net->w; }
@@ -629,7 +684,7 @@
        }
    }
    free(X);
    return pred;   
    return pred;
}

matrix network_predict_data(network net, data test)
@@ -652,7 +707,7 @@
        }
    }
    free(X);
    return pred;   
    return pred;
}

void print_network(network net)
@@ -694,7 +749,7 @@
    printf("%5d %5d\n%5d %5d\n", a, b, c, d);
    float num = pow((abs(b - c) - 1.), 2.);
    float den = b + c;
    printf("%f\n", num/den); 
    printf("%f\n", num/den);
}

float network_accuracy(network net, data d)
@@ -725,26 +780,93 @@

void free_network(network net)
{
   int i;
   for (i = 0; i < net.n; ++i) {
      free_layer(net.layers[i]);
   }
   free(net.layers);
#ifdef GPU
   if (gpu_index >= 0) cuda_free(net.workspace);
   else free(net.workspace);
   if (*net.input_gpu) cuda_free(*net.input_gpu);
   if (*net.truth_gpu) cuda_free(*net.truth_gpu);
   if (net.input_gpu) free(net.input_gpu);
   if (net.truth_gpu) free(net.truth_gpu);
    int i;
    for (i = 0; i < net.n; ++i) {
        free_layer(net.layers[i]);
    }
    free(net.layers);

   if (*net.input16_gpu) cuda_free(*net.input16_gpu);
   if (*net.output16_gpu) cuda_free(*net.output16_gpu);
   if (net.input16_gpu) free(net.input16_gpu);
   if (net.output16_gpu) free(net.output16_gpu);
   if (net.max_input16_size) free(net.max_input16_size);
   if (net.max_output16_size) free(net.max_output16_size);
    free(net.scales);
    free(net.steps);
    free(net.seen);

#ifdef GPU
    if (gpu_index >= 0) cuda_free(net.workspace);
    else free(net.workspace);
    if (*net.input_gpu) cuda_free(*net.input_gpu);
    if (*net.truth_gpu) cuda_free(*net.truth_gpu);
    if (net.input_gpu) free(net.input_gpu);
    if (net.truth_gpu) free(net.truth_gpu);

    if (*net.input16_gpu) cuda_free(*net.input16_gpu);
    if (*net.output16_gpu) cuda_free(*net.output16_gpu);
    if (net.input16_gpu) free(net.input16_gpu);
    if (net.output16_gpu) free(net.output16_gpu);
    if (net.max_input16_size) free(net.max_input16_size);
    if (net.max_output16_size) free(net.max_output16_size);
#else
   free(net.workspace);
    free(net.workspace);
#endif
}


void fuse_conv_batchnorm(network net)
{
    int j;
    for (j = 0; j < net.n; ++j) {
        layer *l = &net.layers[j];

        if (l->type == CONVOLUTIONAL) {
            //printf(" Merges Convolutional-%d and batch_norm \n", j);

            if (l->batch_normalize) {
                int f;
                for (f = 0; f < l->n; ++f)
                {
                    l->biases[f] = l->biases[f] - (double)l->scales[f] * l->rolling_mean[f] / (sqrt((double)l->rolling_variance[f]) + .000001f);

                    const size_t filter_size = l->size*l->size*l->c;
                    int i;
                    for (i = 0; i < filter_size; ++i) {
                        int w_index = f*filter_size + i;

                        l->weights[w_index] = (double)l->weights[w_index] * l->scales[f] / (sqrt((double)l->rolling_variance[f]) + .000001f);
                    }
                }

                l->batch_normalize = 0;
#ifdef GPU
                if (gpu_index >= 0) {
                    push_convolutional_layer(*l);
                }
#endif
            }
        }
        else {
            //printf(" Fusion skip layer type: %d \n", l->type);
        }
    }
}



void calculate_binary_weights(network net)
{
    int j;
    for (j = 0; j < net.n; ++j) {
        layer *l = &net.layers[j];

        if (l->type == CONVOLUTIONAL) {
            //printf(" Merges Convolutional-%d and batch_norm \n", j);

            if (l->xnor) {
                //printf("\n %d \n", j);
                l->lda_align = 256; // 256bit for AVX2

                binary_align_weights(l);
            }
        }
    }
    //printf("\n calculate_binary_weights Done! \n");

}