cpu batch norm works

Joseph Redmon

2016-11-19 62235e9aa3d0c15d87d49bf340625d075cba3e65

 src/image.c

@@ -10,6 +10,12 @@
#define STB_IMAGE_WRITE_IMPLEMENTATION
#include "stb_image_write.h"

#ifdef OPENCV
#include "opencv2/highgui/highgui_c.h"
#include "opencv2/imgproc/imgproc_c.h"
#endif


int windows = 0;

float colors[6][3] = { {1,0,1}, {0,0,1},{0,1,1},{0,1,0},{1,1,0},{1,0,0} };
@@ -25,24 +31,77 @@
    return r;
}

void composite_image(image source, image dest, int dx, int dy)
{
    int x,y,k;
    for(k = 0; k < source.c; ++k){
        for(y = 0; y < source.h; ++y){
            for(x = 0; x < source.w; ++x){
                float val = get_pixel(source, x, y, k);
                float val2 = get_pixel_extend(dest, dx+x, dy+y, k);
                set_pixel(dest, dx+x, dy+y, k, val * val2);
            }
        }
    }
}

image border_image(image a, int border)
{
    image b = make_image(a.w + 2*border, a.h + 2*border, a.c);
    int x,y,k;
    for(k = 0; k < b.c; ++k){
        for(y = 0; y < b.h; ++y){
            for(x = 0; x < b.w; ++x){
                float val = get_pixel_extend(a, x - border, y - border, k);
                if(x - border < 0 || x - border >= a.w || y - border < 0 || y - border >= a.h) val = 1;
                set_pixel(b, x, y, k, val);
            }
        }
    }
    return b;
}

image tile_images(image a, image b, int dx)
{
    if(a.w == 0) return copy_image(b);
    image c = make_image(a.w + b.w + dx, (a.h > b.h) ? a.h : b.h, (a.c > b.c) ? a.c : b.c);
    fill_cpu(c.w*c.h*c.c, 1, c.data, 1);
    embed_image(a, c, 0, 0); 
    composite_image(b, c, a.w + dx, 0);
    return c;
}

image get_label(image **characters, char *string, int size)
{
    if(size > 7) size = 7;
    image label = make_empty_image(0,0,0);
    while(*string){
        image l = characters[size][(int)*string];
        image n = tile_images(label, l, -size - 1 + (size+1)/2);
        free_image(label);
        label = n;
        ++string;
    }
    image b = border_image(label, label.h*.25);
    free_image(label);
    return b;
}

void draw_label(image a, int r, int c, image label, const float *rgb)
{
    float ratio = (float) label.w / label.h;
    int w = label.w;
    int h = label.h;
    int w = ratio * h;
    image rl = resize_image(label, w, h);
    if (r - h >= 0) r = r - h;

    int i, j, k;
    for(j = 0; j < h && j + r < a.h; ++j){
        for(i = 0; i < w && i + c < a.w; ++i){
            for(k = 0; k < label.c; ++k){
                float val = get_pixel(rl, i, j, k);
                float val = get_pixel(label, i, j, k);
                set_pixel(a, i+c, j+r, k, rgb[k] * val);
            }
        }
    }
    free_image(rl);
}

void draw_box(image a, int x1, int y1, int x2, int y2, float r, float g, float b)
@@ -102,7 +161,23 @@
    }
}

void draw_detections(image im, int num, float thresh, box *boxes, float **probs, char **names, image *labels, int classes)
image **load_alphabet()
{
    int i, j;
    const int nsize = 8;
    image **alphabets = calloc(nsize, sizeof(image));
    for(j = 0; j < nsize; ++j){
        alphabets[j] = calloc(128, sizeof(image));
        for(i = 32; i < 127; ++i){
            char buff[256];
            sprintf(buff, "data/labels/%d_%d.png", i, j);
            alphabets[j][i] = load_image_color(buff, 0, 0);
        }
    }
    return alphabets;
}

void draw_detections(image im, int num, float thresh, box *boxes, float **probs, char **names, image **alphabet, int classes)
{
    int i;

@@ -110,10 +185,16 @@
        int class = max_index(probs[i], classes);
        float prob = probs[i][class];
        if(prob > thresh){
            //int width = pow(prob, 1./2.)*30+1;
            int width = 8;

            int width = im.h * .012;

            if(0){
                width = pow(prob, 1./2.)*10+1;
                alphabet = 0;
            }

            printf("%s: %.0f%%\n", names[class], prob*100);
            int offset = class*1 % classes;
            int offset = class*123457 % classes;
            float red = get_color(2,offset,classes);
            float green = get_color(1,offset,classes);
            float blue = get_color(0,offset,classes);
@@ -137,7 +218,10 @@
            if(bot > im.h-1) bot = im.h-1;

            draw_box_width(im, left, top, right, bot, width, red, green, blue);
            if (labels) draw_label(im, top + width, left, labels[class], rgb);
            if (alphabet) {
                image label = get_label(alphabet, names[class], (im.h*.03)/10);
                draw_label(im, top + width, left, label, rgb);
            }
        }
    }
}
@@ -368,6 +452,53 @@
}

#ifdef OPENCV

image ipl_to_image(IplImage* src)
{
    unsigned char *data = (unsigned char *)src->imageData;
    int h = src->height;
    int w = src->width;
    int c = src->nChannels;
    int step = src->widthStep;
    image out = make_image(w, h, c);
    int i, j, k, count=0;;

    for(k= 0; k < c; ++k){
        for(i = 0; i < h; ++i){
            for(j = 0; j < w; ++j){
                out.data[count++] = data[i*step + j*c + k]/255.;
            }
        }
    }
    return out;
}

image load_image_cv(char *filename, int channels)
{
    IplImage* src = 0;
    int flag = -1;
    if (channels == 0) flag = -1;
    else if (channels == 1) flag = 0;
    else if (channels == 3) flag = 1;
    else {
        fprintf(stderr, "OpenCV can't force load with %d channels\n", channels);
    }

    if( (src = cvLoadImage(filename, flag)) == 0 )
    {
        fprintf(stderr, "Cannot load image \"%s\"\n", filename);
        char buff[256];
        sprintf(buff, "echo %s >> bad.list", filename);
        system(buff);
        return make_image(10,10,3);
        //exit(0);
    }
    image out = ipl_to_image(src);
    cvReleaseImage(&src);
    rgbgr_image(out);
    return out;
}

image get_image_from_stream(CvCapture *cap)
{
    IplImage* src = cvQueryFrame(cap);
@@ -376,9 +507,7 @@
    rgbgr_image(im);
    return im;
}
#endif

#ifdef OPENCV
void save_image_jpg(image p, const char *name)
{
    image copy = copy_image(p);
@@ -403,11 +532,8 @@
}
#endif

void save_image(image im, const char *name)
void save_image_png(image im, const char *name)
{
#ifdef OPENCV
    save_image_jpg(im, name);
#else
    char buff[256];
    //sprintf(buff, "%s (%d)", name, windows);
    sprintf(buff, "%s.png", name);
@@ -421,6 +547,14 @@
    int success = stbi_write_png(buff, im.w, im.h, im.c, data, im.w*im.c);
    free(data);
    if(!success) fprintf(stderr, "Failed to write image %s\n", buff);
}

void save_image(image im, const char *name)
{
#ifdef OPENCV
    save_image_jpg(im, name);
#else
    save_image_png(im, name);
#endif
}

@@ -479,7 +613,8 @@
    return out;
}

image rotate_crop_image(image im, float rad, float s, int w, int h, int dx, int dy)

image rotate_crop_image(image im, float rad, float s, int w, int h, float dx, float dy, float aspect)
{
    int x, y, c;
    float cx = im.w/2.;
@@ -488,8 +623,8 @@
    for(c = 0; c < im.c; ++c){
        for(y = 0; y < h; ++y){
            for(x = 0; x < w; ++x){
                float rx = cos(rad)*(x/s + dx/s -cx) - sin(rad)*(y/s + dy/s -cy) + cx;
                float ry = sin(rad)*(x/s + dx/s -cx) + cos(rad)*(y/s + dy/s -cy) + cy;
                float rx = cos(rad)*((x - w/2.)/s*aspect + dx/s*aspect) - sin(rad)*((y - h/2.)/s + dy/s) + cx;
                float ry = sin(rad)*((x - w/2.)/s*aspect + dx/s*aspect) + cos(rad)*((y - h/2.)/s + dy/s) + cy;
                float val = bilinear_interpolate(im, rx, ry, c);
                set_pixel(rot, x, y, c, val);
            }
@@ -618,6 +753,22 @@
#endif
}

image resize_max(image im, int max)
{
    int w = im.w;
    int h = im.h;
    if(w > h){
        h = (h * max) / w;
        w = max;
    } else {
        w = (w * max) / h;
        h = max;
    }
    if(w == im.w && h == im.h) return im;
    image resized = resize_image(im, w, h);
    return resized;
}

image resize_min(image im, int min)
{
    int w = im.w;
@@ -642,18 +793,23 @@
    return crop;
}

image random_augment_image(image im, float angle, int low, int high, int size)
image random_augment_image(image im, float angle, float aspect, int low, int high, int size)
{
    aspect = rand_scale(aspect);
    int r = rand_int(low, high);
    int min = (im.h < im.w) ? im.h : im.w;
    int min = (im.h < im.w*aspect) ? im.h : im.w*aspect;
    float scale = (float)r / min;

    float rad = rand_uniform(-angle, angle) * TWO_PI / 360.;
    int dx = rand_int(0, scale * im.w - size);
    int dy = rand_int(0, scale * im.h - size);
    //printf("%d %d\n", dx, dy);

    image crop = rotate_crop_image(im, rad, scale, size, size, dx, dy);
    float dx = (im.w*scale/aspect - size) / 2.;
    float dy = (im.h*scale - size) / 2.;
    if(dx < 0) dx = 0;
    if(dy < 0) dy = 0;
    dx = rand_uniform(-dx, dx);
    dy = rand_uniform(-dy, dy);

    image crop = rotate_crop_image(im, rad, scale, size, size, dx, dy, aspect);

    return crop;
}
@@ -971,6 +1127,11 @@
    show_image(c4, "C4");
#ifdef OPENCV
    while(1){
        image aug = random_augment_image(im, 0, .75, 320, 448, 320);
        show_image(aug, "aug");
        free_image(aug);


        float exposure = 1.15;
        float saturation = 1.15;
        float hue = .05;
@@ -990,55 +1151,6 @@
#endif
}

#ifdef OPENCV
image ipl_to_image(IplImage* src)
{
    unsigned char *data = (unsigned char *)src->imageData;
    int h = src->height;
    int w = src->width;
    int c = src->nChannels;
    int step = src->widthStep;
    image out = make_image(w, h, c);
    int i, j, k, count=0;;

    for(k= 0; k < c; ++k){
        for(i = 0; i < h; ++i){
            for(j = 0; j < w; ++j){
                out.data[count++] = data[i*step + j*c + k]/255.;
            }
        }
    }
    return out;
}

image load_image_cv(char *filename, int channels)
{
    IplImage* src = 0;
    int flag = -1;
    if (channels == 0) flag = -1;
    else if (channels == 1) flag = 0;
    else if (channels == 3) flag = 1;
    else {
        fprintf(stderr, "OpenCV can't force load with %d channels\n", channels);
    }

    if( (src = cvLoadImage(filename, flag)) == 0 )
    {
        fprintf(stderr, "Cannot load image \"%s\"\n", filename);
        char buff[256];
        sprintf(buff, "echo %s >> bad.list", filename);
        system(buff);
        return make_image(10,10,3);
        //exit(0);
    }
    image out = ipl_to_image(src);
    cvReleaseImage(&src);
    rgbgr_image(out);
    return out;
}

#endif


image load_image_stb(char *filename, int channels)
{
@@ -1111,6 +1223,7 @@
}
void set_pixel(image m, int x, int y, int c, float val)
{
    if (x < 0 || y < 0 || c < 0 || x >= m.w || y >= m.h || c >= m.c) return;
    assert(x < m.w && y < m.h && c < m.c);
    m.data[c*m.h*m.w + y*m.w + x] = val;
}
@@ -1236,5 +1349,7 @@

void free_image(image m)
{
    free(m.data);
    if(m.data){
        free(m.data);
    }
}