Use half_float16 instead of float32 if defined both CUDNN and CUDNN_HALF. U...

AlexeyAB

2018-02-22 dda993f3dd3c753dfd580d485b39c1001830fee4

 src/classifier.c

@@ -6,39 +6,22 @@
#include "assert.h"
#include "classifier.h"
#include "cuda.h"
#ifdef WIN32
#include <time.h>
#include <winsock.h>
#include "gettimeofday.h"
#else
#include <sys/time.h>
#endif

#ifdef OPENCV
#include "opencv2/highgui/highgui_c.h"
#include "opencv2/core/version.hpp"
#ifndef CV_VERSION_EPOCH
#include "opencv2/videoio/videoio_c.h"
#endif

list *read_data_cfg(char *filename)
{
    FILE *file = fopen(filename, "r");
    if(file == 0) file_error(filename);
    char *line;
    int nu = 0;
    list *options = make_list();
    while((line=fgetl(file)) != 0){
        ++ nu;
        strip(line);
        switch(line[0]){
            case '\0':
            case '#':
            case ';':
                free(line);
                break;
            default:
                if(!read_option(line, options)){
                    fprintf(stderr, "Config file error line %d, could parse: %s\n", nu, line);
                    free(line);
                }
                break;
        }
    }
    fclose(file);
    return options;
}
image get_image_from_stream(CvCapture *cap);
#endif

float *get_regression_values(char **labels, int n)
{
@@ -52,33 +35,36 @@
    return v;
}

void train_classifier_multi(char *datacfg, char *cfgfile, char *weightfile, int *gpus, int ngpus, int clear)
void train_classifier(char *datacfg, char *cfgfile, char *weightfile, int *gpus, int ngpus, int clear)
{
#ifdef GPU
    int nthreads = 8;
    int i;

    data_seed = time(0);
    srand(time(0));
    float avg_loss = -1;
    char *base = basecfg(cfgfile);
    printf("%s\n", base);
    printf("%d\n", ngpus);
    network *nets = calloc(ngpus, sizeof(network));

    srand(time(0));
    int seed = rand();
    for(i = 0; i < ngpus; ++i){
        srand(seed);
#ifdef GPU
        cuda_set_device(gpus[i]);
#endif
        nets[i] = parse_network_cfg(cfgfile);
        if(weightfile){
            load_weights(&(nets[i]), weightfile);
            load_weights(&nets[i], weightfile);
        }
        if(clear) *nets[i].seen = 0;
        nets[i].learning_rate *= ngpus;
    }
    srand(time(0));
    network net = nets[0];

    printf("Learning Rate: %g, Momentum: %g, Decay: %g\n", net.learning_rate, net.momentum, net.decay);
    int imgs = net.batch*ngpus/nthreads;
    assert(net.batch*ngpus % nthreads == 0);
    int imgs = net.batch * net.subdivisions * ngpus;

    printf("Learning Rate: %g, Momentum: %g, Decay: %g\n", net.learning_rate, net.momentum, net.decay);
    list *options = read_data_cfg(datacfg);

    char *backup_directory = option_find_str(options, "backup", "/backup/");
@@ -93,13 +79,11 @@
    int N = plist->size;
    clock_t time;

    pthread_t *load_threads = calloc(nthreads, sizeof(pthread_t));
    data *trains  = calloc(nthreads, sizeof(data));
    data *buffers = calloc(nthreads, sizeof(data));

    load_args args = {0};
    args.w = net.w;
    args.h = net.h;
    args.threads = 32;
    args.hierarchy = net.hierarchy;

    args.min = net.min_crop;
    args.max = net.max_crop;
@@ -117,36 +101,37 @@
    args.labels = labels;
    args.type = CLASSIFICATION_DATA;

    for(i = 0; i < nthreads; ++i){
        args.d = buffers + i;
        load_threads[i] = load_data_in_thread(args);
    }
    data train;
    data buffer;
    pthread_t load_thread;
    args.d = &buffer;
    load_thread = load_data(args);

    int epoch = (*net.seen)/N;
    while(get_current_batch(net) < net.max_batches || net.max_batches == 0){
        time=clock();
        for(i = 0; i < nthreads; ++i){
            pthread_join(load_threads[i], 0);
            trains[i] = buffers[i];
        }
        data train = concat_datas(trains, nthreads);

        for(i = 0; i < nthreads; ++i){
            args.d = buffers + i;
            load_threads[i] = load_data_in_thread(args);
        }
        pthread_join(load_thread, 0);
        train = buffer;
        load_thread = load_data(args);

        printf("Loaded: %lf seconds\n", sec(clock()-time));
        time=clock();

        float loss = train_networks(nets, ngpus, train);
        float loss = 0;
#ifdef GPU
        if(ngpus == 1){
            loss = train_network(net, train);
        } else {
            loss = train_networks(nets, ngpus, train, 4);
        }
#else
        loss = train_network(net, train);
#endif
        if(avg_loss == -1) avg_loss = loss;
        avg_loss = avg_loss*.9 + loss*.1;
        printf("%d, %.3f: %f, %f avg, %f rate, %lf seconds, %d images\n", get_current_batch(net), (float)(*net.seen)/N, loss, avg_loss, get_current_rate(net), sec(clock()-time), *net.seen);
        free_data(train);
        for(i = 0; i < nthreads; ++i){
            free_data(trains[i]);
        }
        if(*net.seen/N > epoch){
            epoch = *net.seen/N;
            char buff[256];
@@ -163,151 +148,123 @@
    sprintf(buff, "%s/%s.weights", backup_directory, base);
    save_weights(net, buff);

    for(i = 0; i < nthreads; ++i){
        pthread_join(load_threads[i], 0);
        free_data(buffers[i]);
    }
    free(buffers);
    free(trains);
    free(load_threads);

    free_network(net);
    free_ptrs((void**)labels, classes);
    free_ptrs((void**)paths, plist->size);
    free_list(plist);
    free(base);
#endif
}


void train_classifier(char *datacfg, char *cfgfile, char *weightfile, int clear)
{
    int nthreads = 8;
    int i;
/*
   void train_classifier(char *datacfg, char *cfgfile, char *weightfile, int clear)
   {
   srand(time(0));
   float avg_loss = -1;
   char *base = basecfg(cfgfile);
   printf("%s\n", base);
   network net = parse_network_cfg(cfgfile);
   if(weightfile){
   load_weights(&net, weightfile);
   }
   if(clear) *net.seen = 0;

    data_seed = time(0);
    srand(time(0));
    float avg_loss = -1;
    char *base = basecfg(cfgfile);
    printf("%s\n", base);
    network net = parse_network_cfg(cfgfile);
    if(weightfile){
        load_weights(&net, weightfile);
    }
    if(clear) *net.seen = 0;
    printf("Learning Rate: %g, Momentum: %g, Decay: %g\n", net.learning_rate, net.momentum, net.decay);
    int imgs = net.batch*net.subdivisions/nthreads;
    assert(net.batch*net.subdivisions % nthreads == 0);
   int imgs = net.batch * net.subdivisions;

    list *options = read_data_cfg(datacfg);
   printf("Learning Rate: %g, Momentum: %g, Decay: %g\n", net.learning_rate, net.momentum, net.decay);
   list *options = read_data_cfg(datacfg);

    char *backup_directory = option_find_str(options, "backup", "/backup/");
    char *label_list = option_find_str(options, "labels", "data/labels.list");
    char *train_list = option_find_str(options, "train", "data/train.list");
    int classes = option_find_int(options, "classes", 2);
   char *backup_directory = option_find_str(options, "backup", "/backup/");
   char *label_list = option_find_str(options, "labels", "data/labels.list");
   char *train_list = option_find_str(options, "train", "data/train.list");
   int classes = option_find_int(options, "classes", 2);

    char **labels = get_labels(label_list);
    list *plist = get_paths(train_list);
    char **paths = (char **)list_to_array(plist);
    printf("%d\n", plist->size);
    int N = plist->size;
    clock_t time;
   char **labels = get_labels(label_list);
   list *plist = get_paths(train_list);
   char **paths = (char **)list_to_array(plist);
   printf("%d\n", plist->size);
   int N = plist->size;
   clock_t time;

    pthread_t *load_threads = calloc(nthreads, sizeof(pthread_t));
    data *trains  = calloc(nthreads, sizeof(data));
    data *buffers = calloc(nthreads, sizeof(data));
   load_args args = {0};
   args.w = net.w;
   args.h = net.h;
   args.threads = 8;

    load_args args = {0};
    args.w = net.w;
    args.h = net.h;
   args.min = net.min_crop;
   args.max = net.max_crop;
   args.angle = net.angle;
   args.aspect = net.aspect;
   args.exposure = net.exposure;
   args.saturation = net.saturation;
   args.hue = net.hue;
   args.size = net.w;
   args.hierarchy = net.hierarchy;

    args.min = net.min_crop;
    args.max = net.max_crop;
    args.angle = net.angle;
    args.aspect = net.aspect;
    args.exposure = net.exposure;
    args.saturation = net.saturation;
    args.hue = net.hue;
    args.size = net.w;
   args.paths = paths;
   args.classes = classes;
   args.n = imgs;
   args.m = N;
   args.labels = labels;
   args.type = CLASSIFICATION_DATA;

    args.paths = paths;
    args.classes = classes;
    args.n = imgs;
    args.m = N;
    args.labels = labels;
    args.type = CLASSIFICATION_DATA;
   data train;
   data buffer;
   pthread_t load_thread;
   args.d = &buffer;
   load_thread = load_data(args);

    for(i = 0; i < nthreads; ++i){
        args.d = buffers + i;
        load_threads[i] = load_data_in_thread(args);
    }
   int epoch = (*net.seen)/N;
   while(get_current_batch(net) < net.max_batches || net.max_batches == 0){
   time=clock();

    int epoch = (*net.seen)/N;
    while(get_current_batch(net) < net.max_batches || net.max_batches == 0){
        time=clock();
        for(i = 0; i < nthreads; ++i){
            pthread_join(load_threads[i], 0);
            trains[i] = buffers[i];
        }
        data train = concat_datas(trains, nthreads);
   pthread_join(load_thread, 0);
   train = buffer;
   load_thread = load_data(args);

        for(i = 0; i < nthreads; ++i){
            args.d = buffers + i;
            load_threads[i] = load_data_in_thread(args);
        }

        printf("Loaded: %lf seconds\n", sec(clock()-time));
        time=clock();
   printf("Loaded: %lf seconds\n", sec(clock()-time));
   time=clock();

#ifdef OPENCV
        if(0){
            int u;
            for(u = 0; u < imgs; ++u){
                image im = float_to_image(net.w, net.h, 3, train.X.vals[u]);
                show_image(im, "loaded");
                cvWaitKey(0);
            }
        }
if(0){
int u;
for(u = 0; u < imgs; ++u){
    image im = float_to_image(net.w, net.h, 3, train.X.vals[u]);
    show_image(im, "loaded");
    cvWaitKey(0);
}
}
#endif

        float loss = train_network(net, train);
        if(avg_loss == -1) avg_loss = loss;
        avg_loss = avg_loss*.9 + loss*.1;
        printf("%d, %.3f: %f, %f avg, %f rate, %lf seconds, %d images\n", get_current_batch(net), (float)(*net.seen)/N, loss, avg_loss, get_current_rate(net), sec(clock()-time), *net.seen);
        free_data(train);
        for(i = 0; i < nthreads; ++i){
            free_data(trains[i]);
        }
        if(*net.seen/N > epoch){
            epoch = *net.seen/N;
            char buff[256];
            sprintf(buff, "%s/%s_%d.weights",backup_directory,base, epoch);
            save_weights(net, buff);
        }
        if(get_current_batch(net)%100 == 0){
            char buff[256];
            sprintf(buff, "%s/%s.backup",backup_directory,base);
            save_weights(net, buff);
        }
    }
float loss = train_network(net, train);
free_data(train);

if(avg_loss == -1) avg_loss = loss;
avg_loss = avg_loss*.9 + loss*.1;
printf("%d, %.3f: %f, %f avg, %f rate, %lf seconds, %d images\n", get_current_batch(net), (float)(*net.seen)/N, loss, avg_loss, get_current_rate(net), sec(clock()-time), *net.seen);
if(*net.seen/N > epoch){
    epoch = *net.seen/N;
    char buff[256];
    sprintf(buff, "%s/%s.weights", backup_directory, base);
    sprintf(buff, "%s/%s_%d.weights",backup_directory,base, epoch);
    save_weights(net, buff);

    for(i = 0; i < nthreads; ++i){
        pthread_join(load_threads[i], 0);
        free_data(buffers[i]);
    }
    free(buffers);
    free(trains);
    free(load_threads);

    free_network(net);
    free_ptrs((void**)labels, classes);
    free_ptrs((void**)paths, plist->size);
    free_list(plist);
    free(base);
}
if(get_current_batch(net)%100 == 0){
    char buff[256];
    sprintf(buff, "%s/%s.backup",backup_directory,base);
    save_weights(net, buff);
}
}
char buff[256];
sprintf(buff, "%s/%s.weights", backup_directory, base);
save_weights(net, buff);

free_network(net);
free_ptrs((void**)labels, classes);
free_ptrs((void**)paths, plist->size);
free_list(plist);
free(base);
}
*/

void validate_classifier_crop(char *datacfg, char *filename, char *weightfile)
{
@@ -432,6 +389,7 @@
        float *pred = calloc(classes, sizeof(float));
        for(j = 0; j < 10; ++j){
            float *p = network_predict(net, images[j].data);
            if(net.hierarchy) hierarchy_predictions(p, net.outputs, net.hierarchy, 1);
            axpy_cpu(classes, 1, p, 1, pred, 1);
            free_image(images[j]);
        }
@@ -492,6 +450,7 @@
        //show_image(crop, "cropped");
        //cvWaitKey(0);
        float *pred = network_predict(net, resized.data);
        if(net.hierarchy) hierarchy_predictions(pred, net.outputs, net.hierarchy, 1);

        free_image(im);
        free_image(resized);
@@ -520,6 +479,8 @@
    list *options = read_data_cfg(datacfg);

    char *label_list = option_find_str(options, "labels", "data/labels.list");
    char *leaf_list = option_find_str(options, "leaves", 0);
    if(leaf_list) change_leaves(net.hierarchy, leaf_list);
    char *valid_list = option_find_str(options, "valid", "data/train.list");
    int classes = option_find_int(options, "classes", 2);
    int topk = option_find_int(options, "top", 1);
@@ -551,6 +512,7 @@
        //show_image(crop, "cropped");
        //cvWaitKey(0);
        float *pred = network_predict(net, crop.data);
        if(net.hierarchy) hierarchy_predictions(pred, net.outputs, net.hierarchy, 1);

        if(resized.data != im.data) free_image(resized);
        free_image(im);
@@ -611,6 +573,7 @@
            image r = resize_min(im, scales[j]);
            resize_network(&net, r.w, r.h);
            float *p = network_predict(net, r.data);
            if(net.hierarchy) hierarchy_predictions(p, net.outputs, net.hierarchy, 1);
            axpy_cpu(classes, 1, p, 1, pred, 1);
            flip_image(r);
            p = network_predict(net, r.data);
@@ -710,8 +673,7 @@
    }
}


void predict_classifier(char *datacfg, char *cfgfile, char *weightfile, char *filename)
void predict_classifier(char *datacfg, char *cfgfile, char *weightfile, char *filename, int top)
{
    network net = parse_network_cfg(cfgfile);
    if(weightfile){
@@ -724,7 +686,7 @@

    char *name_list = option_find_str(options, "names", 0);
    if(!name_list) name_list = option_find_str(options, "labels", "data/labels.list");
    int top = option_find_int(options, "top", 1);
    if(top == 0) top = option_find_int(options, "top", 1);

    int i = 0;
    char **names = get_labels(name_list);
@@ -744,18 +706,21 @@
            strtok(input, "\n");
        }
        image im = load_image_color(input, 0, 0);
        image r = resize_min(im, size);
        resize_network(&net, r.w, r.h);
      image r = letterbox_image(im, net.w, net.h);
        //image r = resize_min(im, size);
        //resize_network(&net, r.w, r.h);
        printf("%d %d\n", r.w, r.h);

        float *X = r.data;
        time=clock();
        float *predictions = network_predict(net, X);
        top_predictions(net, top, indexes);
        if(net.hierarchy) hierarchy_predictions(predictions, net.outputs, net.hierarchy, 0);
        top_k(predictions, net.outputs, top, indexes);
        printf("%s: Predicted in %f seconds.\n", input, sec(clock()-time));
        for(i = 0; i < top; ++i){
            int index = indexes[i];
            printf("%s: %f\n", names[index], predictions[index]);
            if(net.hierarchy) printf("%d, %s: %f, parent: %s \n",index, names[index], predictions[index], (net.hierarchy->parent[index] >= 0) ? names[net.hierarchy->parent[index]] : "Root");
            else printf("%s: %f\n",names[index], predictions[index]);
        }
        if(r.data != im.data) free_image(r);
        free_image(im);
@@ -934,7 +899,19 @@
        int w = x2 - x1 - 2*border;

        float *predictions = network_predict(net, in_s.data);
        float curr_threat = predictions[0] * 0 + predictions[1] * .6 + predictions[2];
        float curr_threat = 0;
        if(1){
            curr_threat = predictions[0] * 0 + 
                predictions[1] * .6 + 
                predictions[2];
        } else {
            curr_threat = predictions[218] +
                predictions[539] + 
                predictions[540] + 
                predictions[368] + 
                predictions[369] + 
                predictions[370];
        }
        threat = roll * curr_threat + (1-roll) * threat;

        draw_box_width(out, x2 + border, y1 + .02*h, x2 + .5 * w, y1 + .02*h + border, border, 0,0,0);
@@ -970,7 +947,7 @@
        top_predictions(net, top, indexes);
        char buff[256];
        sprintf(buff, "/home/pjreddie/tmp/threat_%06d", count);
        save_image(out, buff);
        //save_image(out, buff);

        printf("\033[2J");
        printf("\033[1;1H");
@@ -981,7 +958,7 @@
            printf("%.1f%%: %s\n", predictions[index]*100, names[index]);
        }

        if(0){
        if(1){
            show_image(out, "Threat");
            cvWaitKey(10);
        }
@@ -997,6 +974,85 @@
}


void gun_classifier(char *datacfg, char *cfgfile, char *weightfile, int cam_index, const char *filename)
{
#ifdef OPENCV
    int bad_cats[] = {218, 539, 540, 1213, 1501, 1742, 1911, 2415, 4348, 19223, 368, 369, 370, 1133, 1200, 1306, 2122, 2301, 2537, 2823, 3179, 3596, 3639, 4489, 5107, 5140, 5289, 6240, 6631, 6762, 7048, 7171, 7969, 7984, 7989, 8824, 8927, 9915, 10270, 10448, 13401, 15205, 18358, 18894, 18895, 19249, 19697};

    printf("Classifier Demo\n");
    network net = parse_network_cfg(cfgfile);
    if(weightfile){
        load_weights(&net, weightfile);
    }
    set_batch_network(&net, 1);
    list *options = read_data_cfg(datacfg);

    srand(2222222);
    CvCapture * cap;

    if(filename){
        cap = cvCaptureFromFile(filename);
    }else{
        cap = cvCaptureFromCAM(cam_index);
    }

    int top = option_find_int(options, "top", 1);

    char *name_list = option_find_str(options, "names", 0);
    char **names = get_labels(name_list);

    int *indexes = calloc(top, sizeof(int));

    if(!cap) error("Couldn't connect to webcam.\n");
    cvNamedWindow("Threat Detection", CV_WINDOW_NORMAL); 
    cvResizeWindow("Threat Detection", 512, 512);
    float fps = 0;
    int i;

    while(1){
        struct timeval tval_before, tval_after, tval_result;
        gettimeofday(&tval_before, NULL);

        image in = get_image_from_stream(cap);
        image in_s = resize_image(in, net.w, net.h);
        show_image(in, "Threat Detection");

        float *predictions = network_predict(net, in_s.data);
        top_predictions(net, top, indexes);

        printf("\033[2J");
        printf("\033[1;1H");

        int threat = 0;
        for(i = 0; i < sizeof(bad_cats)/sizeof(bad_cats[0]); ++i){
            int index = bad_cats[i];
            if(predictions[index] > .01){
                printf("Threat Detected!\n");
                threat = 1;
                break;
            }
        }
        if(!threat) printf("Scanning...\n");
        for(i = 0; i < sizeof(bad_cats)/sizeof(bad_cats[0]); ++i){
            int index = bad_cats[i];
            if(predictions[index] > .01){
                printf("%s\n", names[index]);
            }
        }

        free_image(in_s);
        free_image(in);

        cvWaitKey(10);

        gettimeofday(&tval_after, NULL);
        timersub(&tval_after, &tval_before, &tval_result);
        float curr = 1000000.f/((long int)tval_result.tv_usec);
        fps = .9*fps + .1*curr;
    }
#endif
}

void demo_classifier(char *datacfg, char *cfgfile, char *weightfile, int cam_index, const char *filename)
{
#ifdef OPENCV
@@ -1039,6 +1095,7 @@
        show_image(in, "Classifier");

        float *predictions = network_predict(net, in_s.data);
        if(net.hierarchy) hierarchy_predictions(predictions, net.outputs, net.hierarchy, 1);
        top_predictions(net, top, indexes);

        printf("\033[2J");
@@ -1073,6 +1130,7 @@

    char *gpu_list = find_char_arg(argc, argv, "-gpus", 0);
    int *gpus = 0;
    int gpu = 0;
    int ngpus = 0;
    if(gpu_list){
        printf("%s\n", gpu_list);
@@ -1087,9 +1145,14 @@
            gpus[i] = atoi(gpu_list);
            gpu_list = strchr(gpu_list, ',')+1;
        }
    } else {
        gpu = gpu_index;
        gpus = &gpu;
        ngpus = 1;
    }

    int cam_index = find_int_arg(argc, argv, "-c", 0);
    int top = find_int_arg(argc, argv, "-t", 0);
    int clear = find_arg(argc, argv, "-clear");
    char *data = argv[3];
    char *cfg = argv[4];
@@ -1097,11 +1160,11 @@
    char *filename = (argc > 6) ? argv[6]: 0;
    char *layer_s = (argc > 7) ? argv[7]: 0;
    int layer = layer_s ? atoi(layer_s) : -1;
    if(0==strcmp(argv[2], "predict")) predict_classifier(data, cfg, weights, filename);
    if(0==strcmp(argv[2], "predict")) predict_classifier(data, cfg, weights, filename, top);
    else if(0==strcmp(argv[2], "try")) try_classifier(data, cfg, weights, filename, atoi(layer_s));
    else if(0==strcmp(argv[2], "train")) train_classifier(data, cfg, weights, clear);
    else if(0==strcmp(argv[2], "trainm")) train_classifier_multi(data, cfg, weights, gpus, ngpus, clear);
    else if(0==strcmp(argv[2], "train")) train_classifier(data, cfg, weights, gpus, ngpus, clear);
    else if(0==strcmp(argv[2], "demo")) demo_classifier(data, cfg, weights, cam_index, filename);
    else if(0==strcmp(argv[2], "gun")) gun_classifier(data, cfg, weights, cam_index, filename);
    else if(0==strcmp(argv[2], "threat")) threat_classifier(data, cfg, weights, cam_index, filename);
    else if(0==strcmp(argv[2], "test")) test_classifier(data, cfg, weights, layer);
    else if(0==strcmp(argv[2], "label")) label_classifier(data, cfg, weights);