detection better?

Joseph Redmon

2015-04-07 1fd10265f8a63d1b1305f40111a97518f5541da2

 src/data.c

@@ -16,8 +16,9 @@
    int w;
    int nh;
    int nw;
    int jitter;
    int num_boxes;
    int classes;
    int background;
    data *d;
};

@@ -62,49 +63,121 @@
    return X;
}

void fill_truth_detection(char *path, float *truth, int classes, int height, int width, int num_height, int num_width, int dy, int dx, int jitter, int flip)
typedef struct box{
    int id;
    float x,y,w,h;
    float left, right, top, bottom;
} box;

box *read_boxes(char *filename, int *n)
{
    int box_height = height/num_height;
    int box_width = width/num_width;
    char *labelpath = find_replace(path, "VOC2012/JPEGImages", "labels");
    labelpath = find_replace(labelpath, ".jpg", ".txt");
    FILE *file = fopen(labelpath, "r");
    if(!file) file_error(labelpath);
    box *boxes = calloc(1, sizeof(box));
    FILE *file = fopen(filename, "r");
    if(!file) file_error(filename);
    float x, y, h, w;
    int id;
    int count = 0;
    while(fscanf(file, "%d %f %f %f %f", &id, &x, &y, &w, &h) == 5){
        if(flip) x = 1-x;
        x *= width + jitter;
        y *= height + jitter;
        x -= dx;
        y -= dy;
        int i = x/box_width;
        int j = y/box_height;

        if(i < 0) i = 0;
        if(i >= num_width) i = num_width-1;
        if(j < 0) j = 0;
        if(j >= num_height) j = num_height-1;
        
        float dw = (x - i*box_width)/box_width;
        float dh = (y - j*box_height)/box_height;
        //printf("%d %d %d %f %f\n", id, i, j, dh, dw);
        int index = (i+j*num_width)*(4+classes);
        if(truth[index+classes]) continue;
        truth[index+id] = 1;
        index += classes;
        truth[index++] = dh;
        truth[index++] = dw;
        truth[index++] = h*(height+jitter)/height;
        truth[index++] = w*(width+jitter)/width;
    }
    int i, j;
    for(i = 0; i < num_height*num_width*(4+classes); i += 4+classes){
        int background = 1;
        for(j = i; j < i+classes; ++j) if (truth[j]) background = 0;
        truth[i+classes-1] = background;
        boxes = realloc(boxes, (count+1)*sizeof(box));
        boxes[count].id = id;
        boxes[count].x = x;
        boxes[count].y = y;
        boxes[count].h = h;
        boxes[count].w = w;
        boxes[count].left   = x - w/2;
        boxes[count].right  = x + w/2;
        boxes[count].top    = y - h/2;
        boxes[count].bottom = y + h/2;
        ++count;
    }
    fclose(file);
    *n = count;
    return boxes;
}

void randomize_boxes(box *b, int n)
{
    int i;
    for(i = 0; i < n; ++i){
        box swap = b[i];
        int index = rand()%n;
        b[i] = b[index];
        b[index] = swap;
    }
}

void fill_truth_detection(char *path, float *truth, int classes, int num_boxes, int flip, int background, float dx, float dy, float sx, float sy)
{
    char *labelpath = find_replace(path, "detection_images", "labels");
    labelpath = find_replace(labelpath, ".jpg", ".txt");
    labelpath = find_replace(labelpath, ".JPEG", ".txt");
    int count = 0;
    box *boxes = read_boxes(labelpath, &count);
    randomize_boxes(boxes, count);
    float x,y,w,h;
    float left, top, right, bot;
    int id;
    int i;
    if(background){
        for(i = 0; i < num_boxes*num_boxes*(4+classes+background); i += 4+classes+background){
            truth[i] = 1;
        }
    }
    for(i = 0; i < count; ++i){
        left  = boxes[i].left  * sx - dx;
        right = boxes[i].right * sx - dx;
        top   = boxes[i].top   * sy - dy;
        bot   = boxes[i].bottom* sy - dy;
        id = boxes[i].id;

        if(flip){
            float swap = left;
            left = 1. - right;
            right = 1. - swap;
        }

        left =  constrain(0, 1, left);
        right = constrain(0, 1, right);
        top =   constrain(0, 1, top);
        bot =   constrain(0, 1, bot);

        x = (left+right)/2;
        y = (top+bot)/2;
        w = (right - left);
        h = (bot - top);

       if (x <= 0 || x >= 1 || y <= 0 || y >= 1) continue;

        int i = (int)(x*num_boxes);
        int j = (int)(y*num_boxes);

        x = x*num_boxes - i;
        y = y*num_boxes - j;

        /*
        float maxwidth = distance_from_edge(i, num_boxes);
        float maxheight = distance_from_edge(j, num_boxes);
        w = w/maxwidth;
        h = h/maxheight;
        */

        w = constrain(0, 1, w);
        h = constrain(0, 1, h);
        if (w == 0 || h == 0) continue;
        w = sqrt(w);
        h = sqrt(h);

        int index = (i+j*num_boxes)*(4+classes+background);
        if(truth[index+classes+background+2]) continue;
        if(background) truth[index++] = 0;
        truth[index+id] = 1;
        index += classes;
        truth[index++] = y;
        truth[index++] = x;
        truth[index++] = h;
        truth[index++] = w;
    }
    free(boxes);
}

#define NUMCHARS 37
@@ -155,6 +228,7 @@
    data d;
    d.shallow = 0;
    d.X = load_image_paths(paths, n, h, w);
    d.X.cols = 17100;
    d.y = d.X;
    if(m) free(paths);
    return d;
@@ -218,25 +292,51 @@
    }
}

data load_data_detection_jitter_random(int n, char **paths, int m, int classes, int h, int w, int nh, int nw, int jitter)
data load_data_detection_jitter_random(int n, char **paths, int m, int classes, int h, int w, int num_boxes, int background)
{
    char **random_paths = get_random_paths(paths, n, m);
    int i;
    data d;
    d.shallow = 0;
    d.X = load_image_paths(random_paths, n, h, w);
    int k = nh*nw*(4+classes);

    d.X.rows = n;
    d.X.vals = calloc(d.X.rows, sizeof(float*));
    d.X.cols = h*w*3;

    int k = num_boxes*num_boxes*(4+classes+background);
    d.y = make_matrix(n, k);
    for(i = 0; i < n; ++i){
        int dx = rand()%jitter;
        int dy = rand()%jitter;
        image orig = load_image_color(random_paths[i], 0, 0);
        int oh = orig.h;
        int ow = orig.w;

        int dw = ow/10;
        int dh = oh/10;

        int pleft  = (rand_uniform() * 2*dw - dw);
        int pright = (rand_uniform() * 2*dw - dw);
        int ptop   = (rand_uniform() * 2*dh - dh);
        int pbot   = (rand_uniform() * 2*dh - dh);

        int swidth =  ow - pleft - pright;
        int sheight = oh - ptop - pbot;

        float sx = (float)swidth  / ow;
        float sy = (float)sheight / oh;

        int flip = rand()%2;
        fill_truth_detection(random_paths[i], d.y.vals[i], classes, h-jitter, w-jitter, nh, nw, dy, dx, jitter, flip);
        image a = float_to_image(h, w, 3, d.X.vals[i]);
        if(flip) flip_image(a);
        jitter_image(a,h-jitter,w-jitter,dy,dx);
        image cropped = crop_image(orig, ptop, pleft, sheight, swidth);
        float dx = ((float)pleft/ow)/sx;
        float dy = ((float)ptop /oh)/sy;

        free_image(orig);
        image sized = resize_image(cropped, h, w);
        free_image(cropped);
        if(flip) flip_image(sized);
        d.X.vals[i] = sized.data;

        fill_truth_detection(random_paths[i], d.y.vals[i], classes, num_boxes, flip, background, dx, dy, 1./sx, 1./sy);
    }
    d.X.cols = (h-jitter)*(w-jitter)*3;
    free(random_paths);
    return d;
}
@@ -245,14 +345,14 @@
{
    printf("Loading data: %d\n", rand());
    struct load_args a = *(struct load_args*)ptr;
    *a.d = load_data_detection_jitter_random(a.n, a.paths, a.m, a.classes, a.h, a.w, a.nh, a.nw, a.jitter);
    *a.d = load_data_detection_jitter_random(a.n, a.paths, a.m, a.classes, a.h, a.w, a.num_boxes, a.background);
    translate_data_rows(*a.d, -128);
    scale_data_rows(*a.d, 1./128);
    free(ptr);
    return 0;
}

pthread_t load_data_detection_thread(int n, char **paths, int m, int classes, int h, int w, int nh, int nw, int jitter, data *d)
pthread_t load_data_detection_thread(int n, char **paths, int m, int classes, int h, int w, int nh, int nw, int background, data *d)
{
    pthread_t thread;
    struct load_args *args = calloc(1, sizeof(struct load_args));
@@ -263,8 +363,9 @@
    args->w = w;
    args->nh = nh;
    args->nw = nw;
    args->num_boxes = nw;
    args->classes = classes;
    args->jitter = jitter;
    args->background = background;
    args->d = d;
    if(pthread_create(&thread, 0, load_detection_thread, args)) {
        error("Thread creation failed");