Howard Stark
2018-02-19 d8b59fcafe2e8bab35358deeb50627b10c2f2710
src/yolo_v2_class.cpp
@@ -1,6 +1,5 @@
#include "yolo_v2_class.hpp"
#include "network.h"
extern "C" {
@@ -12,43 +11,42 @@
#include "box.h"
#include "image.h"
#include "demo.h"
#include "option_list.h"
#include "stb_image.h"
}
//#include <sys/time.h>
#include <vector>
#include <iostream>
#include <algorithm>
#define FRAMES 3
#define ROI_PER_DETECTOR 100
struct detector_gpu_t{
   float **probs;
   box *boxes;
   network net;
   //image det;
   //image det_s;
   image images[FRAMES];
   float *avg;
   float *predictions[FRAMES];
   int demo_index;
   unsigned int *track_id;
};
YOLODLL_API Detector::Detector(std::string cfg_filename, std::string weight_filename, int gpu_id)
YOLODLL_API Detector::Detector(std::string cfg_filename, std::string weight_filename, int gpu_id) : cur_gpu_id(gpu_id)
{
   wait_stream = 0;
   int old_gpu_index;
#ifdef GPU
   cudaGetDevice(&old_gpu_index);
#endif
   detector_gpu_ptr = std::make_shared<detector_gpu_t>();
   detector_gpu_t &detector_gpu = *reinterpret_cast<detector_gpu_t *>(detector_gpu_ptr.get());
#ifdef GPU
   cudaSetDevice(gpu_id);
#endif
   network &net = detector_gpu.net;
   net.gpu_index = gpu_id;
   //gpu_index = i;
@@ -56,7 +54,7 @@
   char *cfgfile = const_cast<char *>(cfg_filename.data());
   char *weightfile = const_cast<char *>(weight_filename.data());
   net = parse_network_cfg(cfgfile);
   net = parse_network_cfg_custom(cfgfile, 1);
   if (weightfile) {
      load_weights(&net, weightfile);
   }
@@ -74,26 +72,86 @@
   detector_gpu.probs = (float **)calloc(l.w*l.h*l.n, sizeof(float *));
   for (j = 0; j < l.w*l.h*l.n; ++j) detector_gpu.probs[j] = (float *)calloc(l.classes, sizeof(float));
   detector_gpu.track_id = (unsigned int *)calloc(l.classes, sizeof(unsigned int));
   for (j = 0; j < l.classes; ++j) detector_gpu.track_id[j] = 1;
#ifdef GPU
   cudaSetDevice(old_gpu_index);
#endif
}
YOLODLL_API Detector::~Detector() 
{
   detector_gpu_t &detector_gpu = *reinterpret_cast<detector_gpu_t *>(detector_gpu_ptr.get());
   layer l = detector_gpu.net.layers[detector_gpu.net.n - 1];
   free(detector_gpu.boxes);
   free(detector_gpu.track_id);
   free(detector_gpu.avg);
   free(detector_gpu.predictions);
   for (int j = 0; j < FRAMES; ++j) free(detector_gpu.predictions[j]);
   for (int j = 0; j < FRAMES; ++j) if(detector_gpu.images[j].data) free(detector_gpu.images[j].data);
   for (int j = 0; j < l.w*l.h*l.n; ++j) free(detector_gpu.probs[j]);
   free(detector_gpu.boxes);
   free(detector_gpu.probs);
   int old_gpu_index;
#ifdef GPU
   cudaGetDevice(&old_gpu_index);
   cudaSetDevice(detector_gpu.net.gpu_index);
#endif
   free_network(detector_gpu.net);
#ifdef GPU
   cudaSetDevice(old_gpu_index);
#endif
}
YOLODLL_API int Detector::get_net_width() const {
   detector_gpu_t &detector_gpu = *reinterpret_cast<detector_gpu_t *>(detector_gpu_ptr.get());
   return detector_gpu.net.w;
}
YOLODLL_API int Detector::get_net_height() const {
   detector_gpu_t &detector_gpu = *reinterpret_cast<detector_gpu_t *>(detector_gpu_ptr.get());
   return detector_gpu.net.h;
}
YOLODLL_API std::vector<bbox_t> Detector::detect(std::string image_filename, float thresh)
YOLODLL_API std::vector<bbox_t> Detector::detect(std::string image_filename, float thresh, bool use_mean)
{
   std::shared_ptr<image_t> image_ptr(new image_t, [](image_t *img) { if (img->data) free(img->data); delete img; });
   *image_ptr = load_image(image_filename);
   return detect(*image_ptr, thresh, use_mean);
}
static image load_image_stb(char *filename, int channels)
{
   int w, h, c;
   unsigned char *data = stbi_load(filename, &w, &h, &c, channels);
   if (!data)
      throw std::runtime_error("file not found");
   if (channels) c = channels;
   int i, j, k;
   image im = make_image(w, h, c);
   for (k = 0; k < c; ++k) {
      for (j = 0; j < h; ++j) {
         for (i = 0; i < w; ++i) {
            int dst_index = i + w*j + w*h*k;
            int src_index = k + c*i + c*w*j;
            im.data[dst_index] = (float)data[src_index] / 255.;
         }
      }
   }
   free(data);
   return im;
}
YOLODLL_API image_t Detector::load_image(std::string image_filename)
{
   char *input = const_cast<char *>(image_filename.data());
   image im = load_image_color(input, 0, 0);
   image im = load_image_stb(input, 3);
   image_t img;
   img.c = im.c;
@@ -101,21 +159,32 @@
   img.h = im.h;
   img.w = im.w;
   return detect(img, thresh);
   return img;
}
YOLODLL_API std::vector<bbox_t> Detector::detect(image_t img, float thresh)
YOLODLL_API void Detector::free_image(image_t m)
{
   if (m.data) {
      free(m.data);
   }
}
YOLODLL_API std::vector<bbox_t> Detector::detect(image_t img, float thresh, bool use_mean)
{
   detector_gpu_t &detector_gpu = *reinterpret_cast<detector_gpu_t *>(detector_gpu_ptr.get());
   network &net = detector_gpu.net;
   int old_gpu_index;
#ifdef GPU
   cudaGetDevice(&old_gpu_index);
   cudaSetDevice(net.gpu_index);
   if(cur_gpu_id != old_gpu_index)
      cudaSetDevice(net.gpu_index);
   net.wait_stream = wait_stream;   // 1 - wait CUDA-stream, 0 - not to wait
#endif
   //std::cout << "net.gpu_index = " << net.gpu_index << std::endl;
   float nms = .4;
   //float nms = .4;
   image im;
   im.c = img.c;
@@ -123,16 +192,27 @@
   im.h = img.h;
   im.w = img.w;
   image sized = resize_image(im, net.w, net.h);
   layer l = net.layers[net.n - 1];
   image sized;
   if (net.w == im.w && net.h == im.h) {
      sized = make_image(im.w, im.h, im.c);
      memcpy(sized.data, im.data, im.w*im.h*im.c * sizeof(float));
   }
   else
      sized = resize_image(im, net.w, net.h);
   //box *boxes = (box *)calloc(l.w*l.h*l.n, sizeof(box));
   //float **probs = (float **)calloc(l.w*l.h*l.n, sizeof(float *));
   // (int j = 0; j < l.w*l.h*l.n; ++j) probs[j] = (float *)calloc(l.classes, sizeof(float *));
   layer l = net.layers[net.n - 1];
   float *X = sized.data;
   network_predict(net, X);
   float *prediction = network_predict(net, X);
   if (use_mean) {
      memcpy(detector_gpu.predictions[detector_gpu.demo_index], prediction, l.outputs * sizeof(float));
      mean_arrays(detector_gpu.predictions, FRAMES, l.outputs, detector_gpu.avg);
      l.output = detector_gpu.avg;
      detector_gpu.demo_index = (detector_gpu.demo_index + 1) % FRAMES;
   }
   get_region_boxes(l, 1, 1, thresh, detector_gpu.probs, detector_gpu.boxes, 0, 0);
   if (nms) do_nms_sort(detector_gpu.boxes, detector_gpu.probs, l.w*l.h*l.n, l.classes, nms);
@@ -148,18 +228,83 @@
      if (prob > thresh) 
      {
         bbox_t bbox;
         bbox.x = (b.x - b.w / 2.)*im.w;
         bbox.y = (b.y - b.h / 2.)*im.h;
         bbox.x = std::max((double)0, (b.x - b.w / 2.)*im.w);
         bbox.y = std::max((double)0, (b.y - b.h / 2.)*im.h);
         bbox.w = b.w*im.w;
         bbox.h = b.h*im.h;
         bbox.obj_id = obj_id;
         bbox.prob = prob;
         bbox.track_id = 0;
         bbox_vec.push_back(bbox);
      }
   }
   cudaSetDevice(old_gpu_index);
   if(sized.data)
      free(sized.data);
#ifdef GPU
   if (cur_gpu_id != old_gpu_index)
      cudaSetDevice(old_gpu_index);
#endif
   return bbox_vec;
}
YOLODLL_API std::vector<bbox_t> Detector::tracking_id(std::vector<bbox_t> cur_bbox_vec, bool const change_history,
   int const frames_story, int const max_dist)
{
   detector_gpu_t &det_gpu = *reinterpret_cast<detector_gpu_t *>(detector_gpu_ptr.get());
   bool prev_track_id_present = false;
   for (auto &i : prev_bbox_vec_deque)
      if (i.size() > 0) prev_track_id_present = true;
   if (!prev_track_id_present) {
      for (size_t i = 0; i < cur_bbox_vec.size(); ++i)
         cur_bbox_vec[i].track_id = det_gpu.track_id[cur_bbox_vec[i].obj_id]++;
      prev_bbox_vec_deque.push_front(cur_bbox_vec);
      if (prev_bbox_vec_deque.size() > frames_story) prev_bbox_vec_deque.pop_back();
      return cur_bbox_vec;
   }
   std::vector<unsigned int> dist_vec(cur_bbox_vec.size(), std::numeric_limits<unsigned int>::max());
   for (auto &prev_bbox_vec : prev_bbox_vec_deque) {
      for (auto &i : prev_bbox_vec) {
         int cur_index = -1;
         for (size_t m = 0; m < cur_bbox_vec.size(); ++m) {
            bbox_t const& k = cur_bbox_vec[m];
            if (i.obj_id == k.obj_id) {
               float center_x_diff = (float)(i.x + i.w/2) - (float)(k.x + k.w/2);
               float center_y_diff = (float)(i.y + i.h/2) - (float)(k.y + k.h/2);
               unsigned int cur_dist = sqrt(center_x_diff*center_x_diff + center_y_diff*center_y_diff);
               if (cur_dist < max_dist && (k.track_id == 0 || dist_vec[m] > cur_dist)) {
                  dist_vec[m] = cur_dist;
                  cur_index = m;
               }
            }
         }
         bool track_id_absent = !std::any_of(cur_bbox_vec.begin(), cur_bbox_vec.end(),
            [&i](bbox_t const& b) { return b.track_id == i.track_id && b.obj_id == i.obj_id; });
         if (cur_index >= 0 && track_id_absent){
            cur_bbox_vec[cur_index].track_id = i.track_id;
            cur_bbox_vec[cur_index].w = (cur_bbox_vec[cur_index].w + i.w) / 2;
            cur_bbox_vec[cur_index].h = (cur_bbox_vec[cur_index].h + i.h) / 2;
         }
      }
   }
   for (size_t i = 0; i < cur_bbox_vec.size(); ++i)
      if (cur_bbox_vec[i].track_id == 0)
         cur_bbox_vec[i].track_id = det_gpu.track_id[cur_bbox_vec[i].obj_id]++;
   if (change_history) {
      prev_bbox_vec_deque.push_front(cur_bbox_vec);
      if (prev_bbox_vec_deque.size() > frames_story) prev_bbox_vec_deque.pop_back();
   }
   return cur_bbox_vec;
}