:charizard: :charizard: :charizard:

Joseph Redmon

2016-11-06 252e3b1916cfaca0783c9e90efaa55eb07b1a8cd

 src/data.c

@@ -7,7 +7,7 @@
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

unsigned int data_seed;
pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;

list *get_paths(char *filename)
{
@@ -22,28 +22,34 @@
    return lines;
}

/*
char **get_random_paths_indexes(char **paths, int n, int m, int *indexes)
{
    char **random_paths = calloc(n, sizeof(char*));
    int i;
    pthread_mutex_lock(&mutex);
    for(i = 0; i < n; ++i){
        int index = rand_r(&data_seed)%m;
        int index = rand()%m;
        indexes[i] = index;
        random_paths[i] = paths[index];
        if(i == 0) printf("%s\n", paths[index]);
    }
    pthread_mutex_unlock(&mutex);
    return random_paths;
}
*/

char **get_random_paths(char **paths, int n, int m)
{
    char **random_paths = calloc(n, sizeof(char*));
    int i;
    pthread_mutex_lock(&mutex);
    for(i = 0; i < n; ++i){
        int index = rand_r(&data_seed)%m;
        int index = rand()%m;
        random_paths[i] = paths[index];
        if(i == 0) printf("%s\n", paths[index]);
        //if(i == 0) printf("%s\n", paths[index]);
    }
    pthread_mutex_unlock(&mutex);
    return random_paths;
}

@@ -52,7 +58,8 @@
    char **replace_paths = calloc(n, sizeof(char*));
    int i;
    for(i = 0; i < n; ++i){
        char *replaced = find_replace(paths[i], find, replace);
        char replaced[4096];
        find_replace(paths[i], find, replace, replaced);
        replace_paths[i] = copy_string(replaced);
    }
    return replace_paths;
@@ -95,7 +102,7 @@
    return X;
}

matrix load_image_cropped_paths(char **paths, int n, int min, int max, int size)
matrix load_image_augment_paths(char **paths, int n, int min, int max, int size, float angle, float aspect, float hue, float saturation, float exposure)
{
    int i;
    matrix X;
@@ -105,9 +112,11 @@

    for(i = 0; i < n; ++i){
        image im = load_image_color(paths[i], 0, 0);
        image crop = random_crop_image(im, min, max, size);
        int flip = rand_r(&data_seed)%2;
        image crop = random_augment_image(im, angle, aspect, min, max, size);
        int flip = rand()%2;
        if (flip) flip_image(crop);
        random_distort_image(crop, hue, saturation, exposure);

        /*
        show_image(im, "orig");
        show_image(crop, "crop");
@@ -152,7 +161,7 @@
    int i;
    for(i = 0; i < n; ++i){
        box_label swap = b[i];
        int index = rand_r(&data_seed)%n;
        int index = rand()%n;
        b[i] = b[index];
        b[index] = swap;
    }
@@ -190,12 +199,13 @@

void fill_truth_swag(char *path, float *truth, int classes, int flip, float dx, float dy, float sx, float sy)
{
    char *labelpath = find_replace(path, "images", "labels");
    labelpath = find_replace(labelpath, "JPEGImages", "labels");
    char labelpath[4096];
    find_replace(path, "images", "labels", labelpath);
    find_replace(labelpath, "JPEGImages", "labels", labelpath);
    find_replace(labelpath, ".jpg", ".txt", labelpath);
    find_replace(labelpath, ".JPG", ".txt", labelpath);
    find_replace(labelpath, ".JPEG", ".txt", labelpath);

    labelpath = find_replace(labelpath, ".jpg", ".txt");
    labelpath = find_replace(labelpath, ".JPG", ".txt");
    labelpath = find_replace(labelpath, ".JPEG", ".txt");
    int count = 0;
    box_label *boxes = read_boxes(labelpath, &count);
    randomize_boxes(boxes, count);
@@ -227,12 +237,14 @@

void fill_truth_region(char *path, float *truth, int classes, int num_boxes, int flip, float dx, float dy, float sx, float sy)
{
    char *labelpath = find_replace(path, "images", "labels");
    labelpath = find_replace(labelpath, "JPEGImages", "labels");
    char labelpath[4096];
    find_replace(path, "images", "labels", labelpath);
    find_replace(labelpath, "JPEGImages", "labels", labelpath);

    labelpath = find_replace(labelpath, ".jpg", ".txt");
    labelpath = find_replace(labelpath, ".JPG", ".txt");
    labelpath = find_replace(labelpath, ".JPEG", ".txt");
    find_replace(labelpath, ".jpg", ".txt", labelpath);
    find_replace(labelpath, ".png", ".txt", labelpath);
    find_replace(labelpath, ".JPG", ".txt", labelpath);
    find_replace(labelpath, ".JPEG", ".txt", labelpath);
    int count = 0;
    box_label *boxes = read_boxes(labelpath, &count);
    randomize_boxes(boxes, count);
@@ -273,12 +285,14 @@

void fill_truth_detection(char *path, int num_boxes, float *truth, int classes, int flip, float dx, float dy, float sx, float sy)
{
    char *labelpath = find_replace(path, "images", "labels");
    labelpath = find_replace(labelpath, "JPEGImages", "labels");
    char labelpath[4096];
    find_replace(path, "images", "labels", labelpath);
    find_replace(labelpath, "JPEGImages", "labels", labelpath);

    labelpath = find_replace(labelpath, ".jpg", ".txt");
    labelpath = find_replace(labelpath, ".JPG", ".txt");
    labelpath = find_replace(labelpath, ".JPEG", ".txt");
    find_replace(labelpath, ".jpg", ".txt", labelpath);
    find_replace(labelpath, ".png", ".txt", labelpath);
    find_replace(labelpath, ".JPG", ".txt", labelpath);
    find_replace(labelpath, ".JPEG", ".txt", labelpath);
    int count = 0;
    box_label *boxes = read_boxes(labelpath, &count);
    randomize_boxes(boxes, count);
@@ -374,12 +388,47 @@
    if(count != 1) printf("Too many or too few labels: %d, %s\n", count, path);
}

matrix load_labels_paths(char **paths, int n, char **labels, int k)
void fill_hierarchy(float *truth, int k, tree *hierarchy)
{
    int j;
    for(j = 0; j < k; ++j){
        if(truth[j]){
            int parent = hierarchy->parent[j];
            while(parent >= 0){
                truth[parent] = 1;
                parent = hierarchy->parent[parent];
            }
        }
    }
    int i;
    int count = 0;
    for(j = 0; j < hierarchy->groups; ++j){
        //printf("%d\n", count);
        int mask = 1;
        for(i = 0; i < hierarchy->group_size[j]; ++i){
            if(truth[count + i]){
                mask = 0;
                break;
            }
        }
        if (mask) {
            for(i = 0; i < hierarchy->group_size[j]; ++i){
                truth[count + i] = SECRET_NUM;
            }
        }
        count += hierarchy->group_size[j];
    }
}

matrix load_labels_paths(char **paths, int n, char **labels, int k, tree *hierarchy)
{
    matrix y = make_matrix(n, k);
    int i;
    for(i = 0; i < n && labels; ++i){
        fill_truth(paths[i], labels, k, y.vals[i]);
        if(hierarchy){
            fill_hierarchy(y.vals[i], k, hierarchy);
        }
    }
    return y;
}
@@ -390,11 +439,12 @@
    int i;
    int count = 0;
    for(i = 0; i < n; ++i){
        char *label = find_replace(paths[i], "imgs", "labels");
        label = find_replace(label, "_iconl.jpeg", ".txt");
        char label[4096];
        find_replace(paths[i], "imgs", "labels", label);
        find_replace(label, "_iconl.jpeg", ".txt", label);
        FILE *file = fopen(label, "r");
        if(!file){
            label = find_replace(label, "labels", "labels2");
            find_replace(label, "labels", "labels2", label);
            file = fopen(label, "r");
            if(!file) continue;
        }
@@ -421,9 +471,6 @@

void free_data(data d)
{
    if(d.indexes){
        free(d.indexes);
    }
    if(!d.shallow){
        free_matrix(d.X);
        free_matrix(d.y);
@@ -433,7 +480,7 @@
    }
}

data load_data_region(int n, char **paths, int m, int w, int h, int size, int classes, float jitter)
data load_data_region(int n, char **paths, int m, int w, int h, int size, int classes, float jitter, float hue, float saturation, float exposure)
{
    char **random_paths = get_random_paths(paths, n, m);
    int i;
@@ -467,7 +514,7 @@
        float sx = (float)swidth  / ow;
        float sy = (float)sheight / oh;

        int flip = rand_r(&data_seed)%2;
        int flip = rand()%2;
        image cropped = crop_image(orig, pleft, ptop, swidth, sheight);

        float dx = ((float)pleft/ow)/sx;
@@ -475,6 +522,7 @@

        image sized = resize_image(cropped, w, h);
        if(flip) flip_image(sized);
        random_distort_image(sized, hue, saturation, exposure);
        d.X.vals[i] = sized.data;

        fill_truth_region(random_paths[i], d.y.vals[i], classes, size, flip, dx, dy, 1./sx, 1./sy);
@@ -510,22 +558,24 @@
        int id;
        float iou;

        char *imlabel1 = find_replace(paths[i*2],   "imgs", "labels");
        imlabel1 = find_replace(imlabel1, "jpg", "txt");
        char imlabel1[4096];
        char imlabel2[4096];
        find_replace(paths[i*2],   "imgs", "labels", imlabel1);
        find_replace(imlabel1, "jpg", "txt", imlabel1);
        FILE *fp1 = fopen(imlabel1, "r");

        while(fscanf(fp1, "%d %f", &id, &iou) == 2){
            if (d.y.vals[i][2*id] < iou) d.y.vals[i][2*id] = iou;
        }

        char *imlabel2 = find_replace(paths[i*2+1], "imgs", "labels");
        imlabel2 = find_replace(imlabel2, "jpg", "txt");
        find_replace(paths[i*2+1], "imgs", "labels", imlabel2);
        find_replace(imlabel2, "jpg", "txt", imlabel2);
        FILE *fp2 = fopen(imlabel2, "r");

        while(fscanf(fp2, "%d %f", &id, &iou) == 2){
            if (d.y.vals[i][2*id + 1] < iou) d.y.vals[i][2*id + 1] = iou;
        }
        

        for (j = 0; j < classes; ++j){
            if (d.y.vals[i][2*j] > .5 &&  d.y.vals[i][2*j+1] < .5){
                d.y.vals[i][2*j] = 1;
@@ -550,9 +600,9 @@

data load_data_swag(char **paths, int n, int classes, float jitter)
{
    int index = rand_r(&data_seed)%n;
    int index = rand()%n;
    char *random_path = paths[index];
    

    image orig = load_image_color(random_path, 0, 0);
    int h = orig.h;
    int w = orig.w;
@@ -583,7 +633,7 @@
    float sx = (float)swidth  / w;
    float sy = (float)sheight / h;

    int flip = rand_r(&data_seed)%2;
    int flip = rand()%2;
    image cropped = crop_image(orig, pleft, ptop, swidth, sheight);

    float dx = ((float)pleft/w)/sx;
@@ -601,7 +651,7 @@
    return d;
}

data load_data_detection(int n, char **paths, int m, int w, int h, int boxes, int classes, float jitter)
data load_data_detection(int n, char **paths, int m, int w, int h, int boxes, int classes, float jitter, float hue, float saturation, float exposure)
{
    char **random_paths = get_random_paths(paths, n, m);
    int i;
@@ -633,7 +683,7 @@
        float sx = (float)swidth  / ow;
        float sy = (float)sheight / oh;

        int flip = rand_r(&data_seed)%2;
        int flip = rand()%2;
        image cropped = crop_image(orig, pleft, ptop, swidth, sheight);

        float dx = ((float)pleft/ow)/sx;
@@ -641,6 +691,7 @@

        image sized = resize_image(cropped, w, h);
        if(flip) flip_image(sized);
        random_distort_image(sized, hue, saturation, exposure);
        d.X.vals[i] = sized.data;

        fill_truth_detection(random_paths[i], boxes, d.y.vals[i], classes, flip, dx, dy, 1./sx, 1./sy);
@@ -655,26 +706,24 @@

void *load_thread(void *ptr)
{

#ifdef GPU
    cudaError_t status = cudaSetDevice(gpu_index);
    check_error(status);
#endif

    //printf("Loading data: %d\n", rand_r(&data_seed));
    //printf("Loading data: %d\n", rand());
    load_args a = *(struct load_args*)ptr;
    if(a.exposure == 0) a.exposure = 1;
    if(a.saturation == 0) a.saturation = 1;
    if(a.aspect == 0) a.aspect = 1;

    if (a.type == OLD_CLASSIFICATION_DATA){
        *a.d = load_data(a.paths, a.n, a.m, a.labels, a.classes, a.w, a.h);
        *a.d = load_data_old(a.paths, a.n, a.m, a.labels, a.classes, a.w, a.h);
    } else if (a.type == CLASSIFICATION_DATA){
        *a.d = load_data_augment(a.paths, a.n, a.m, a.labels, a.classes, a.min, a.max, a.size);
    } else if (a.type == STUDY_DATA){
        *a.d = load_data_study(a.paths, a.n, a.m, a.labels, a.classes, a.min, a.max, a.size);
        *a.d = load_data_augment(a.paths, a.n, a.m, a.labels, a.classes, a.hierarchy, a.min, a.max, a.size, a.angle, a.aspect, a.hue, a.saturation, a.exposure);
    } else if (a.type == SUPER_DATA){
        *a.d = load_data_super(a.paths, a.n, a.m, a.w, a.h, a.scale);
    } else if (a.type == WRITING_DATA){
        *a.d = load_data_writing(a.paths, a.n, a.m, a.w, a.h, a.out_w, a.out_h);
    } else if (a.type == REGION_DATA){
        *a.d = load_data_region(a.n, a.paths, a.m, a.w, a.h, a.num_boxes, a.classes, a.jitter);
        *a.d = load_data_region(a.n, a.paths, a.m, a.w, a.h, a.num_boxes, a.classes, a.jitter, a.hue, a.saturation, a.exposure);
    } else if (a.type == DETECTION_DATA){
        *a.d = load_data_detection(a.n, a.paths, a.m, a.w, a.h, a.num_boxes, a.classes, a.jitter);
        *a.d = load_data_detection(a.n, a.paths, a.m, a.w, a.h, a.num_boxes, a.classes, a.jitter, a.hue, a.saturation, a.exposure);
    } else if (a.type == SWAG_DATA){
        *a.d = load_data_swag(a.paths, a.n, a.classes, a.jitter);
    } else if (a.type == COMPARE_DATA){
@@ -683,8 +732,7 @@
        *(a.im) = load_image_color(a.path, 0, 0);
        *(a.resized) = resize_image(*(a.im), a.w, a.h);
    } else if (a.type == TAG_DATA){
        *a.d = load_data_tag(a.paths, a.n, a.m, a.classes, a.min, a.max, a.size);
        //*a.d = load_data(a.paths, a.n, a.m, a.labels, a.classes, a.w, a.h);
        *a.d = load_data_tag(a.paths, a.n, a.m, a.classes, a.min, a.max, a.size, a.angle, a.aspect, a.hue, a.saturation, a.exposure);
    }
    free(ptr);
    return 0;
@@ -699,6 +747,44 @@
    return thread;
}

void *load_threads(void *ptr)
{
    int i;
    load_args args = *(load_args *)ptr;
    if (args.threads == 0) args.threads = 1;
    data *out = args.d;
    int total = args.n;
    free(ptr);
    data *buffers = calloc(args.threads, sizeof(data));
    pthread_t *threads = calloc(args.threads, sizeof(pthread_t));
    for(i = 0; i < args.threads; ++i){
        args.d = buffers + i;
        args.n = (i+1) * total/args.threads - i * total/args.threads;
        threads[i] = load_data_in_thread(args);
    }
    for(i = 0; i < args.threads; ++i){
        pthread_join(threads[i], 0);
    }
    *out = concat_datas(buffers, args.threads);
    out->shallow = 0;
    for(i = 0; i < args.threads; ++i){
        buffers[i].shallow = 1;
        free_data(buffers[i]);
    }
    free(buffers);
    free(threads);
    return 0;
}

pthread_t load_data(load_args args)
{
    pthread_t thread;
    struct load_args *ptr = calloc(1, sizeof(struct load_args));
    *ptr = args;
    if(pthread_create(&thread, 0, load_threads, ptr)) error("Thread creation failed");
    return thread;
}

data load_data_writing(char **paths, int n, int m, int w, int h, int out_w, int out_h)
{
    if(m) paths = get_random_paths(paths, n, m);
@@ -714,48 +800,80 @@
    return d;
}

data load_data(char **paths, int n, int m, char **labels, int k, int w, int h)
data load_data_old(char **paths, int n, int m, char **labels, int k, int w, int h)
{
    if(m) paths = get_random_paths(paths, n, m);
    data d = {0};
    d.shallow = 0;
    d.X = load_image_paths(paths, n, w, h);
    d.y = load_labels_paths(paths, n, labels, k);
    d.y = load_labels_paths(paths, n, labels, k, 0);
    if(m) free(paths);
    return d;
}

data load_data_study(char **paths, int n, int m, char **labels, int k, int min, int max, int size)
{
    data d = {0};
    d.indexes = calloc(n, sizeof(int));
    if(m) paths = get_random_paths_indexes(paths, n, m, d.indexes);
    d.shallow = 0;
    d.X = load_image_cropped_paths(paths, n, min, max, size);
    d.y = load_labels_paths(paths, n, labels, k);
    if(m) free(paths);
    return d;
}
/*
   data load_data_study(char **paths, int n, int m, char **labels, int k, int min, int max, int size, float angle, float aspect, float hue, float saturation, float exposure)
   {
   data d = {0};
   d.indexes = calloc(n, sizeof(int));
   if(m) paths = get_random_paths_indexes(paths, n, m, d.indexes);
   d.shallow = 0;
   d.X = load_image_augment_paths(paths, n, min, max, size, angle, aspect, hue, saturation, exposure);
   d.y = load_labels_paths(paths, n, labels, k);
   if(m) free(paths);
   return d;
   }
 */

data load_data_augment(char **paths, int n, int m, char **labels, int k, int min, int max, int size)
data load_data_super(char **paths, int n, int m, int w, int h, int scale)
{
    if(m) paths = get_random_paths(paths, n, m);
    data d = {0};
    d.shallow = 0;
    d.X = load_image_cropped_paths(paths, n, min, max, size);
    d.y = load_labels_paths(paths, n, labels, k);

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

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

    for(i = 0; i < n; ++i){
        image im = load_image_color(paths[i], 0, 0);
        image crop = random_crop_image(im, w*scale, h*scale);
        int flip = rand()%2;
        if (flip) flip_image(crop);
        image resize = resize_image(crop, w, h);
        d.X.vals[i] = resize.data;
        d.y.vals[i] = crop.data;
        free_image(im);
    }

    if(m) free(paths);
    return d;
}

data load_data_tag(char **paths, int n, int m, int k, int min, int max, int size)
data load_data_augment(char **paths, int n, int m, char **labels, int k, tree *hierarchy, int min, int max, int size, float angle, float aspect, float hue, float saturation, float exposure)
{
    if(m) paths = get_random_paths(paths, n, m);
    data d = {0};
    d.shallow = 0;
    d.X = load_image_augment_paths(paths, n, min, max, size, angle, aspect, hue, saturation, exposure);
    d.y = load_labels_paths(paths, n, labels, k, hierarchy);
    if(m) free(paths);
    return d;
}

data load_data_tag(char **paths, int n, int m, int k, int min, int max, int size, float angle, float aspect, float hue, float saturation, float exposure)
{
    if(m) paths = get_random_paths(paths, n, m);
    data d = {0};
    d.w = size;
    d.h = size;
    d.shallow = 0;
    d.X = load_image_cropped_paths(paths, n, min, max, size);
    d.X = load_image_augment_paths(paths, n, min, max, size, angle, aspect, hue, saturation, exposure);
    d.y = load_tags_paths(paths, n, k);
    if(m) free(paths);
    return d;
@@ -786,6 +904,18 @@
    return d;
}

data concat_datas(data *d, int n)
{
    int i;
    data out = {0};
    for(i = 0; i < n; ++i){
        data new = concat_data(d[i], out);
        free_data(out);
        out = new;
    }
    return out;
}

data load_categorical_data_csv(char *filename, int target, int k)
{
    data d = {0};
@@ -835,7 +965,7 @@
{
    int j;
    for(j = 0; j < n; ++j){
        int index = rand_r(&data_seed)%d.X.rows;
        int index = rand()%d.X.rows;
        memcpy(X+j*d.X.cols, d.X.vals[index], d.X.cols*sizeof(float));
        memcpy(y+j*d.y.cols, d.y.vals[index], d.y.cols*sizeof(float));
    }
@@ -948,7 +1078,7 @@
{
    int i;
    for(i = d.X.rows-1; i > 0; --i){
        int index = rand_r(&data_seed)%i;
        int index = rand()%i;
        float *swap = d.X.vals[index];
        d.X.vals[index] = d.X.vals[i];
        d.X.vals[i] = swap;
@@ -983,6 +1113,19 @@
    }
}

data get_data_part(data d, int part, int total)
{
    data p = {0};
    p.shallow = 1;
    p.X.rows = d.X.rows * (part + 1) / total - d.X.rows * part / total;
    p.y.rows = d.y.rows * (part + 1) / total - d.y.rows * part / total;
    p.X.cols = d.X.cols;
    p.y.cols = d.y.cols;
    p.X.vals = d.X.vals + d.X.rows * part / total;
    p.y.vals = d.y.vals + d.y.rows * part / total;
    return p;
}

data get_random_data(data d, int num)
{
    data r = {0};