Supported OpenCV 3.0 and 2.4.13. Supported Windows and Linux.

AlexeyAB

2017-08-02 815e7a127b062aa8bc4f4ba7af2cfd97c232f34c

 README.md

@@ -12,7 +12,7 @@
|  ![Darknet Logo](http://pjreddie.com/media/files/darknet-black-small.png) |   ![map_fps](https://hsto.org/files/a24/21e/068/a2421e0689fb43f08584de9d44c2215f.jpg) https://arxiv.org/abs/1612.08242 |
|---|---|

|  ![Darknet Logo](http://pjreddie.com/media/files/darknet-black-small.png) |   ![map_fps](https://hsto.org/files/978/a64/7ca/978a647caaee40b7b0a64f7770f11e99.jpg) https://arxiv.org/abs/1612.08242 |
|  ![Darknet Logo](http://pjreddie.com/media/files/darknet-black-small.png) |   ![map_fps](https://hsto.org/files/3a6/fdf/b53/3a6fdfb533f34cee9b52bdd9bb0b19d9.jpg) https://arxiv.org/abs/1612.08242 |
|---|---|


@@ -26,7 +26,7 @@
More details: http://pjreddie.com/darknet/yolo/

##### Requires: 
* **MS Visual Studio 2015 (v140)**: https://www.microsoft.com/download/details.aspx?id=48146
* **MS Visual Studio 2015 (v140)**: https://go.microsoft.com/fwlink/?LinkId=532606&clcid=0x409  (or offline [ISO image](https://go.microsoft.com/fwlink/?LinkId=615448&clcid=0x409))
* **CUDA 8.0 for Windows x64**: https://developer.nvidia.com/cuda-downloads
* **OpenCV 2.4.9**: https://sourceforge.net/projects/opencvlibrary/files/opencv-win/2.4.9/opencv-2.4.9.exe/download
  - To compile without OpenCV - remove define OPENCV from: Visual Studio->Project->Properties->C/C++->Preprocessor
@@ -53,22 +53,26 @@

##### Example of usage in cmd-files from `build\darknet\x64\`:

* `darknet_voc.cmd` - initialization with 256 MB VOC-model yolo-voc.weights & yolo-voc.cfg and waiting for entering the name of the image file
* `darknet_demo_voc.cmd` - initialization with 256 MB VOC-model yolo-voc.weights & yolo-voc.cfg and play your video file which you must rename to: test.mp4, and store result to: test_dnn_out.avi
* `darknet_net_cam_voc.cmd` - initialization with 256 MB VOC-model, play video from network video-camera mjpeg-stream (also from you phone) and store result to: test_dnn_out.avi
* `darknet_web_cam_voc.cmd` - initialization with 256 MB VOC-model, play video from Web-Camera number #0 and store result to: test_dnn_out.avi
* `darknet_voc.cmd` - initialization with 194 MB VOC-model yolo-voc.weights & yolo-voc.cfg and waiting for entering the name of the image file
* `darknet_demo_voc.cmd` - initialization with 194 MB VOC-model yolo-voc.weights & yolo-voc.cfg and play your video file which you must rename to: test.mp4, and store result to: test_dnn_out.avi
* `darknet_net_cam_voc.cmd` - initialization with 194 MB VOC-model, play video from network video-camera mjpeg-stream (also from you phone) and store result to: test_dnn_out.avi
* `darknet_web_cam_voc.cmd` - initialization with 194 MB VOC-model, play video from Web-Camera number #0 and store result to: test_dnn_out.avi
* `darknet_coco_9000.cmd` - initialization with 186 MB Yolo9000 COCO-model, and show detection on the image: dog.jpg
* `darknet_coco_9000_demo.cmd` - initialization with 186 MB Yolo9000 COCO-model, and show detection on the video (if it is present): street4k.mp4

##### How to use on the command line:
* 256 MB COCO-model - image: `darknet.exe detector test data/coco.data yolo.cfg yolo.weights -i 0 -thresh 0.2`
* 194 MB COCO-model - image: `darknet.exe detector test data/coco.data yolo.cfg yolo.weights -i 0 -thresh 0.2`
* Alternative method 256 MB COCO-model - image: `darknet.exe detect yolo.cfg yolo.weights -i 0 -thresh 0.2`
* 256 MB VOC-model - image: `darknet.exe detector test data/voc.data yolo-voc.cfg yolo-voc.weights -i 0`
* 256 MB COCO-model - video: `darknet.exe detector demo data/coco.data yolo.cfg yolo.weights test.mp4 -i 0`
* 256 MB VOC-model - video: `darknet.exe detector demo data/voc.data yolo-voc.cfg yolo-voc.weights test.mp4 -i 0`
* 194 MB VOC-model - image: `darknet.exe detector test data/voc.data yolo-voc.cfg yolo-voc.weights -i 0`
* 194 MB COCO-model - video: `darknet.exe detector demo data/coco.data yolo.cfg yolo.weights test.mp4 -i 0`
* 194 MB VOC-model - video: `darknet.exe detector demo data/voc.data yolo-voc.cfg yolo-voc.weights test.mp4 -i 0`
* Alternative method 256 MB VOC-model - video: `darknet.exe yolo demo yolo-voc.cfg yolo-voc.weights test.mp4 -i 0`
* 60 MB VOC-model for video: `darknet.exe detector demo data/voc.data tiny-yolo-voc.cfg tiny-yolo-voc.weights test.mp4 -i 0`
* 256 MB COCO-model for net-videocam - Smart WebCam: `darknet.exe detector demo data/coco.data yolo.cfg yolo.weights http://192.168.0.80:8080/video?dummy=param.mjpg -i 0`
* 256 MB VOC-model for net-videocam - Smart WebCam: `darknet.exe detector demo data/voc.data yolo-voc.cfg yolo-voc.weights http://192.168.0.80:8080/video?dummy=param.mjpg -i 0`
* 256 MB VOC-model - WebCamera #0: `darknet.exe detector demo data/voc.data yolo-voc.cfg yolo-voc.weights -c 0`
* 194 MB COCO-model for net-videocam - Smart WebCam: `darknet.exe detector demo data/coco.data yolo.cfg yolo.weights http://192.168.0.80:8080/video?dummy=param.mjpg -i 0`
* 194 MB VOC-model for net-videocam - Smart WebCam: `darknet.exe detector demo data/voc.data yolo-voc.cfg yolo-voc.weights http://192.168.0.80:8080/video?dummy=param.mjpg -i 0`
* 194 MB VOC-model - WebCamera #0: `darknet.exe detector demo data/voc.data yolo-voc.cfg yolo-voc.weights -c 0`
* 186 MB Yolo9000 - image: `darknet.exe detector test cfg/combine9k.data yolo9000.cfg yolo9000.weights`
* 186 MB Yolo9000 - video: `darknet.exe detector demo cfg/combine9k.data yolo9000.cfg yolo9000.weights test.mp4`

##### For using network video-camera mjpeg-stream with any Android smartphone:

@@ -112,7 +116,7 @@

5. If you want to build with CUDNN to speed up then:
      
    * download and install CUDNN: https://developer.nvidia.com/cudnn
    * download and install **cuDNN 5.1 for CUDA 8.0**: https://developer.nvidia.com/cudnn
      
    * add Windows system variable `cudnn` with path to CUDNN: https://hsto.org/files/a49/3dc/fc4/a493dcfc4bd34a1295fd15e0e2e01f26.jpg
      
@@ -136,13 +140,14 @@
`..\..\3rdparty\lib\x64\pthreadVC2.lib;cublas.lib;curand.lib;cudart.lib;cudnn.lib;%(AdditionalDependencies)`
- (right click on project) -> properties -> C/C++ -> Preprocessor -> Preprocessor Definitions

`OPENCV;_TIMESPEC_DEFINED;_CRT_SECURE_NO_WARNINGS;GPU;WIN32;NDEBUG;_CONSOLE;_LIB;%(PreprocessorDefinitions)`

- open file: `\src\yolo.c` and change 3 lines to your OpenCV-version - `249` (for 2.4.9), `2413` (for 2.4.13), ... : 

    * `#pragma comment(lib, "opencv_core249.lib")`
    * `#pragma comment(lib, "opencv_imgproc249.lib")`
    * `#pragma comment(lib, "opencv_highgui249.lib")` 

`OPENCV;_TIMESPEC_DEFINED;_CRT_SECURE_NO_WARNINGS;GPU;WIN32;NDEBUG;_CONSOLE;_LIB;%(PreprocessorDefinitions)`
- compile to .exe (X64 & Release) and put .dll-s near with .exe:

`pthreadVC2.dll, pthreadGC2.dll` from \3rdparty\dll\x64
@@ -168,7 +173,9 @@

5. Run command: `type 2007_train.txt 2007_val.txt 2012_*.txt > train.txt`

6. Start training by using `train_voc.cmd` or by using the command line: `darknet.exe detector train data/voc.data yolo-voc.cfg darknet19_448.conv.23`
6. Set `batch=64` and `subdivisions=8` in the file `yolo-voc.2.0.cfg`: [link](https://github.com/AlexeyAB/darknet/blob/master/build/darknet/x64/yolo-voc.cfg#L3)

7. Start training by using `train_voc.cmd` or by using the command line: `darknet.exe detector train data/voc.data yolo-voc.2.0.cfg darknet19_448.conv.23`

If required change pathes in the file `build\darknet\x64\data\voc.data`

@@ -176,20 +183,22 @@

## How to train with multi-GPU:

1. Train it first on 1 GPU for like 1000 iterations: `darknet.exe detector train data/voc.data yolo-voc.cfg darknet19_448.conv.23`
1. Train it first on 1 GPU for like 1000 iterations: `darknet.exe detector train data/voc.data yolo-voc.2.0.cfg darknet19_448.conv.23`

2. Then stop and by using partially-trained model `/backup/yolo-voc_1000.weights` run training with multigpu (up to 4 GPUs): `darknet.exe detector train data/voc.data yolo-voc.cfg yolo-voc_1000.weights -gpus 0,1,2,3`
2. Then stop and by using partially-trained model `/backup/yolo-voc_1000.weights` run training with multigpu (up to 4 GPUs): `darknet.exe detector train data/voc.data yolo-voc.2.0.cfg yolo-voc_1000.weights -gpus 0,1,2,3`

https://groups.google.com/d/msg/darknet/NbJqonJBTSY/Te5PfIpuCAAJ

## How to train (to detect your custom objects):

1. Create file `yolo-obj.cfg` with the same content as in `yolo-voc.cfg` (or copy `yolo-voc.cfg` to `yolo-obj.cfg)` and:
1. Create file `yolo-obj.cfg` with the same content as in `yolo-voc.2.0.cfg` (or copy `yolo-voc.2.0.cfg` to `yolo-obj.cfg)` and:

  * change line batch to [`batch=64`](https://github.com/AlexeyAB/darknet/blob/master/build/darknet/x64/yolo-voc.cfg#L3)
  * change line subdivisions to [`subdivisions=8`](https://github.com/AlexeyAB/darknet/blob/master/build/darknet/x64/yolo-voc.cfg#L4)
  * change line `classes=20` to your number of objects
  * change line #224 from [`filters=125`](https://github.com/AlexeyAB/darknet/blob/master/cfg/yolo-voc.cfg#L224) to `filters=(classes + 5)*5` (generally this depends on the `num` and `coords`, i.e. equal to `(classes + coords + 1)*num`)
  * change line #237 from [`filters=125`](https://github.com/AlexeyAB/darknet/blob/master/cfg/yolo-voc.cfg#L237) to `filters=(classes + 5)*5` (generally this depends on the `num` and `coords`, i.e. equal to `(classes + coords + 1)*num`)

  For example, for 2 objects, your file `yolo-obj.cfg` should differ from `yolo-voc.cfg` in such lines:
  For example, for 2 objects, your file `yolo-obj.cfg` should differ from `yolo-voc.2.0.cfg` in such lines:

  ```
  [convolutional]
@@ -205,9 +214,9 @@

  ```
  classes= 2
  train  = train.txt
  valid  = test.txt
  names = obj.names
  train  = data/train.txt
  valid  = data/test.txt
  names = data/obj.names
  backup = backup/
  ```

@@ -241,6 +250,8 @@

8. Start training by using the command line: `darknet.exe detector train data/obj.data yolo-obj.cfg darknet19_448.conv.23`

    (file `yolo-obj_xxx.weights` will be saved to the `build\darknet\x64\backup\` for each 100 iterations until 1000 iterations has been reached, and after for each 1000 iterations)

9. After training is complete - get result `yolo-obj_final.weights` from path `build\darknet\x64\backup\`

 * After each 1000 iterations you can stop and later start training from this point. For example, after 2000 iterations you can stop training, and later just copy `yolo-obj_2000.weights` from `build\darknet\x64\backup\` to `build\darknet\x64\` and start training using: `darknet.exe detector train data/obj.data yolo-obj.cfg yolo-obj_2000.weights`
@@ -262,7 +273,7 @@
  * **9002** - iteration number (number of batch)
  * **0.060730 avg** - average loss (error) - **the lower, the better**

  When you see that average loss **0.060730 avg** enough low at many iterations and no longer decreases then you should stop training.
  When you see that average loss **0.xxxxxx avg** no longer decreases at many iterations then you should stop training.

2. Once training is stopped, you should take some of last `.weights`-files from `darknet\build\darknet\x64\backup` and choose the best of them:

@@ -270,7 +281,9 @@

![Overfitting](https://hsto.org/files/5dc/7ae/7fa/5dc7ae7fad9d4e3eb3a484c58bfc1ff5.png) 

  2.1. At first, you should put filenames of validation images to file `data\voc.2007.test` (format as in `train.txt`) or if you haven't validation images - simply copy `data\train.txt` to `data\voc.2007.test`.
To get weights from Early Stopping Point:

  2.1. At first, in your file `obj.data` you must specify the path to the validation dataset `valid = valid.txt` (format of `valid.txt` as in `train.txt`), and if you haven't validation images, just copy `data\train.txt` to `data\valid.txt`.

  2.2 If training is stopped after 9000 iterations, to validate some of previous weights use this commands:

@@ -283,9 +296,9 @@
> 7586 7612 7689 RPs/Img: 68.23 **IOU: 77.86%** Recall:99.00%

* **IOU** - the bigger, the better (says about accuracy) - **better to use**
* **Recall** - the bigger, the better (says about accuracy)
* **Recall** - the bigger, the better (says about accuracy) - actually Yolo calculates true positives, so it shouldn't be used

For example, **bigger IUO** gives weights `yolo-obj_8000.weights` - then **use this weights for detection**.
For example, **bigger IOU** gives weights `yolo-obj_8000.weights` - then **use this weights for detection**.


![precision_recall_iou](https://hsto.org/files/ca8/866/d76/ca8866d76fb840228940dbf442a7f06a.jpg)
@@ -301,6 +314,8 @@

1. Before training:
  * set flag `random=1` in your `.cfg`-file - it will increase precision by training Yolo for different resolutions: [link](https://github.com/AlexeyAB/darknet/blob/47409529d0eb935fa7bafbe2b3484431117269f5/cfg/yolo-voc.cfg#L244)
  
  * desirable that your training dataset include images with objects at diffrent: scales, rotations, lightings, from different sides

2. After training - for detection: