Edmond Yoo
2018-09-07 fc9a45ac615c3be25eca501ca6963a36c317447e
README.md
@@ -1,112 +1,40 @@
![Darknet Logo](http://pjreddie.com/media/files/darknet-black-small.png)
# Yolo-Windows v2
# "You Only Look Once: Unified, Real-Time Object Detection (version 2)"
A yolo windows version (for object detection)
# Magic: The Gathering Card Detection Model
Contributtors: https://github.com/pjreddie/darknet/graphs/contributors
This is a fork of [Yolo-v3 and Yolo-v2 for Windows and Linux by AlexeyAB](https://github.com/AlexeyAB/darknet#how-to-compile-on-linux) for creating a custom model for [My MTG card detection project](https://github.com/hj3yoo/MTGCardDetector).
This repository is forked from Linux-version: https://github.com/pjreddie/darknet
## Day ~0: Sep 6th, 2018
---------------------
More details: http://pjreddie.com/darknet/yolo/
Uploading all the progresses on the model training for the last few days.
##### Requires:
* **MS Visual Studio 2015 (v140)**: https://www.microsoft.com/download/details.aspx?id=48146
* **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
  - To compile with different OpenCV version - change in file yolo.c each string look like **#pragma comment(lib, "opencv_core249.lib")** from 249 to required version.
  - With OpenCV will show image or video detection in window
First batch of model training is completed, where I used ~40,000 generated images of MTG cards laid out in one of the pre-defined pattern.
##### Pre-trained models for different cfg-files can be downloaded from (smaller -> faster & lower quality):
* `yolo.cfg` (256 MB) - require 4 GB GPU-RAM: http://pjreddie.com/media/files/yolo-voc.weights
* `yolo-tiny.cfg` (60 MB) - require 1 GB GPU-RAM: http://pjreddie.com/media/files/tiny-yolo-voc.weights
<img src="https://github.com/hj3yoo/darknet/blob/master/figures/0_training_set_example_1.jpg" width="360"> <img src="https://github.com/hj3yoo/darknet/blob/master/figures/0_training_set_example_2.jpg" width="360"> <img src="https://github.com/hj3yoo/darknet/blob/master/figures/0_training_set_example_3.jpg" width="360">
Put it near compiled: darknet.exe
After 5000 training epochs, the model got 88% validation accuracy on the generated test set.
##### Examples of results:
<img src="https://github.com/hj3yoo/darknet/blob/master/figures/0_detection_result_1.jpg" width="360"> <img src="https://github.com/hj3yoo/darknet/blob/master/figures/0_detection_result_2.jpg" width="360"> <img src="https://github.com/hj3yoo/darknet/blob/master/figures/0_detection_result_3.jpg" width="360"> <img src="https://github.com/hj3yoo/darknet/blob/master/figures/0_detection_result_4.jpg" width="360">
[![Everything Is AWESOME](http://img.youtube.com/vi/VOC3huqHrss/0.jpg)](https://www.youtube.com/watch?v=VOC3huqHrss "Everything Is AWESOME")
However, there are some blind spots on the model, notably:
Others: https://www.youtube.com/channel/UC7ev3hNVkx4DzZ3LO19oebg
- Fails to spot some of the obscured cards, where only a fraction of them are shown.
- Fairly fragile against any glaring or light variations.
- Cannot detect any skewed cards.
### How to use:
Example of bad detections:
##### Example of usage in cmd-files from `build\darknet\x64\`:
<img src="https://github.com/hj3yoo/darknet/blob/master/figures/0_detection_result_5.jpg" width="360"> <img src="https://github.com/hj3yoo/darknet/blob/master/figures/0_detection_result_6.jpg" width="360"> <img src="https://github.com/hj3yoo/darknet/blob/master/figures/0_detection_result_7.jpg" width="360">
* `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
* `darknet_net_cam_voc.cmd` - initialization with 256 MB VOC-model, play video from network video-camera mjpeg-stream (also from you phone)
The second and third problems should easily be solved by further augmenting the dataset with random lighting and image skew. I'll have to think more about the first problem, though.
##### 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`
* 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`
* 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`
## Day 1
-----------------------
##### For using network video-camera mjpeg-stream with any Android smartphone:
Added several image augmentation techniques to apply to the training set: noise, dropout, light variation, and glaring:
1. Download for Android phone mjpeg-stream soft: IP Webcam / Smart WebCam
<img src="https://github.com/hj3yoo/darknet/blob/master/figures/1_augmented_set_example_1.jpg" width="360"> <img src="https://github.com/hj3yoo/darknet/blob/master/figures/1_augmented_set_example_2.jpg" width="360"> <img src="https://github.com/hj3yoo/darknet/blob/master/figures/1_augmented_set_example_3.jpg" width="360"> <img src="https://github.com/hj3yoo/darknet/blob/master/figures/1_augmented_set_example_4.jpg" width="360">
Currently trying to generate enough images to start model training. Hopefully this helps.
 Smart WebCam - preferably: https://play.google.com/store/apps/details?id=com.acontech.android.SmartWebCam
 IP Webcam: https://play.google.com/store/apps/details?id=com.pas.webcam
2. Connect your Android phone to computer by WiFi (through a WiFi-router) or USB
3. Start Smart WebCam on your phone
4. Replace the address below, on shown in the phone application (Smart WebCam) and launch:
```
darknet.exe yolo demo yolo-voc.cfg yolo-voc.weights http://192.168.0.80:8080/video?dummy=param.mjpg -i 0
```
##### How to use COCO instead of VOC:
* Get synset names from `build\darknet\x64\data\coco.names`: https://github.com/AlexeyAB/darknet/blob/master/build/darknet/x64/data/coco.names
* And change list `char *voc_names[] = ` to COCO-names in file `yolo.c`: https://github.com/AlexeyAB/darknet/blob/master/src/yolo.c#L30
### How to compile:
1. If you have CUDA 8.0, OpenCV 2.4.9 (C:\opencv_2.4.9) and MSVS 2015 then start MSVS, open `build\darknet\darknet.sln` and do the: Build -> Build darknet
2. If you have other version of CUDA (not 8.0) then open `build\darknet\darknet.vcxproj` by using Notepad, find 2 places with "CUDA 8.0" and change it to your CUDA-version, then do step 1
3. If you have other version of OpenCV 2.4.x (not 2.4.9) then you should change pathes after `\darknet.sln` is opened
  3.1 (right click on project) -> properties  -> C/C++ -> General -> Additional Include Directories
  3.2 (right click on project) -> properties  -> Linker -> General -> Additional Library Directories
4. If you have other version of OpenCV 3.x (not 2.4.x) then you should change many places in code by yourself.
### How to compile (custom):
Also, you can to create your own `darknet.sln` & `darknet.vcxproj`, this example for CUDA 8.0 and OpenCV 2.4.9
Then add to your created project:
- (right click on project) -> properties  -> C/C++ -> General -> Additional Include Directories, put here:
`C:\opencv_2.4.9\opencv\build\include;..\..\3rdparty\include;%(AdditionalIncludeDirectories);$(CudaToolkitIncludeDir);$(cudnn)\include`
- right click on project -> Build dependecies -> Build Customizations -> set check on CUDA 8.0 or what version you have - for example as here: http://devblogs.nvidia.com/parallelforall/wp-content/uploads/2015/01/VS2013-R-5.jpg
- add to project all .c & .cu files from yolo-windows\src
-  (right click on project) -> properties  -> Linker -> General -> Additional Library Directories, put here:
`C:\opencv_2.4.9\opencv\build\x64\vc12\lib;$(CUDA_PATH)lib\$(PlatformName);$(cudnn)\lib\x64;%(AdditionalLibraryDirectories)`
-  (right click on project) -> properties  -> Linker -> Input -> Additional dependecies, put here:
`..\..\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)`
- compile to .exe (X64 & Release) and put .dll`s near with .exe:
`pthreadVC2.dll, pthreadGC2.dll` from yolo-windows\3rdparty\dll\x64
`cusolver64_80.dll, curand64_80.dll, cudart64_80.dll, cublas64_80.dll` - 80 for CUDA 8.0 or your version, from C:\Program Files\NVIDIA GPU Computing Toolkit\CUDA\v8.0\bin
Recompiled darknet with OpenCV and CUDNN installed, and recalculated anchors.