stuff

Joseph Redmon

2016-02-29 16d06ec0db241261d0d030722e440206ed8aad77

stuff

 Makefile

@@ -1,5 +1,5 @@
GPU=0
OPENCV=0
GPU=1
OPENCV=1
DEBUG=0

ARCH= --gpu-architecture=compute_20 --gpu-code=compute_20
@@ -34,9 +34,9 @@
LDFLAGS+= -L/usr/local/cuda/lib64 -lcuda -lcudart -lcublas -lcurand
endif

OBJ=gemm.o utils.o cuda.o deconvolutional_layer.o convolutional_layer.o list.o image.o activations.o im2col.o col2im.o blas.o crop_layer.o dropout_layer.o maxpool_layer.o softmax_layer.o data.o matrix.o network.o connected_layer.o cost_layer.o parser.o option_list.o darknet.o detection_layer.o imagenet.o captcha.o route_layer.o writing.o box.o nightmare.o normalization_layer.o avgpool_layer.o coco.o dice.o yolo.o layer.o compare.o classifier.o local_layer.o swag.o shortcut_layer.o activation_layer.o rnn_layer.o rnn.o
OBJ=gemm.o utils.o cuda.o deconvolutional_layer.o convolutional_layer.o list.o image.o activations.o im2col.o col2im.o blas.o crop_layer.o dropout_layer.o maxpool_layer.o softmax_layer.o data.o matrix.o network.o connected_layer.o cost_layer.o parser.o option_list.o darknet.o detection_layer.o imagenet.o captcha.o route_layer.o writing.o box.o nightmare.o normalization_layer.o avgpool_layer.o coco.o dice.o yolo.o layer.o compare.o classifier.o local_layer.o swag.o shortcut_layer.o activation_layer.o rnn_layer.o rnn.o rnn_vid.o crnn_layer.o coco_demo.o tag.o cifar.o
ifeq ($(GPU), 1) 
OBJ+=convolutional_kernels.o deconvolutional_kernels.o activation_kernels.o im2col_kernels.o col2im_kernels.o blas_kernels.o crop_layer_kernels.o dropout_layer_kernels.o maxpool_layer_kernels.o softmax_layer_kernels.o network_kernels.o avgpool_layer_kernels.o yolo_kernels.o coco_kernels.o
OBJ+=convolutional_kernels.o deconvolutional_kernels.o activation_kernels.o im2col_kernels.o col2im_kernels.o blas_kernels.o crop_layer_kernels.o dropout_layer_kernels.o maxpool_layer_kernels.o softmax_layer_kernels.o network_kernels.o avgpool_layer_kernels.o yolo_kernels.o
endif

OBJS = $(addprefix $(OBJDIR), $(OBJ))

 src/blas.c

@@ -115,13 +115,30 @@
    for(i = 0; i < N; ++i) Y[i*INCY] = X[i*INCX];
}

void smooth_l1_cpu(int n, float *pred, float *truth, float *delta)
void smooth_l1_cpu(int n, float *pred, float *truth, float *delta, float *error)
{
    int i;
    for(i = 0; i < n; ++i){
        float diff = truth[i] - pred[i];
        if(fabs(diff) > 1) delta[i] = diff;
        else delta[i] = (diff > 0) ? 1 : -1;
        float abs_val = fabs(diff);
        if(abs_val < 1) {
            error[i] = diff * diff;
            delta[i] = diff;
        }
        else {
            error[i] = 2*abs_val - 1;
            delta[i] = (diff < 0) ? -1 : 1;
        }
    }
}

void l2_cpu(int n, float *pred, float *truth, float *delta, float *error)
{
    int i;
    for(i = 0; i < n; ++i){
        float diff = truth[i] - pred[i];
        error[i] = diff * diff;
        delta[i] = diff;
    }
}


 src/blas.h

@@ -17,7 +17,6 @@
float dot_cpu(int N, float *X, int INCX, float *Y, int INCY);
void test_gpu_blas();
void shortcut_cpu(int batch, int w1, int h1, int c1, float *add, int w2, int h2, int c2, float *out);
void smooth_l1_cpu(int n, float *pred, float *truth, float *delta);

void mean_cpu(float *x, int batch, int filters, int spatial, float *mean);
void variance_cpu(float *x, float *mean, int batch, int filters, int spatial, float *variance);
@@ -29,6 +28,9 @@
void  variance_delta_cpu(float *x, float *delta, float *mean, float *variance, int batch, int filters, int spatial, float *variance_delta);
void normalize_delta_cpu(float *x, float *mean, float *variance, float *mean_delta, float *variance_delta, int batch, int filters, int spatial, float *delta);

void smooth_l1_cpu(int n, float *pred, float *truth, float *delta, float *error);
void l2_cpu(int n, float *pred, float *truth, float *delta, float *error);

#ifdef GPU
void axpy_ongpu(int N, float ALPHA, float * X, int INCX, float * Y, int INCY);
void axpy_ongpu_offset(int N, float ALPHA, float * X, int OFFX, int INCX, float * Y, int OFFY, int INCY);
@@ -53,9 +55,11 @@
void fast_variance_gpu(float *x, float *mean, int batch, int filters, int spatial, float *variance);
void fast_mean_gpu(float *x, int batch, int filters, int spatial, float *mean);
void shortcut_gpu(int batch, int w1, int h1, int c1, float *add, int w2, int h2, int c2, float *out);
void smooth_l1_gpu(int n, float *pred, float *truth, float *delta);
void scale_bias_gpu(float *output, float *biases, int batch, int n, int size);
void backward_scale_gpu(float *x_norm, float *delta, int batch, int n, int size, float *scale_updates);
void scale_bias_gpu(float *output, float *biases, int batch, int n, int size);

void smooth_l1_gpu(int n, float *pred, float *truth, float *delta, float *error);
void l2_gpu(int n, float *pred, float *truth, float *delta, float *error);
#endif
#endif

 src/blas_kernels.cu

@@ -410,18 +410,41 @@
    check_error(cudaPeekAtLastError());
}

__global__ void smooth_l1_kernel(int n, float *pred, float *truth, float *delta)
__global__ void smooth_l1_kernel(int n, float *pred, float *truth, float *delta, float *error)
{
    int i = (blockIdx.x + blockIdx.y*gridDim.x) * blockDim.x + threadIdx.x;
    if(i < n){
        float diff = truth[i] - pred[i];
        if(abs(diff) > 1) delta[i] = diff;
        else delta[i] = (diff > 0) ? 1 : -1;
        float abs_val = abs(diff);
        if(abs_val < 1) {
            error[i] = diff * diff;
            delta[i] = diff;
        }
        else {
            error[i] = 2*abs_val - 1;
            delta[i] = (diff < 0) ? -1 : 1;
        }
    }
}

extern "C" void smooth_l1_gpu(int n, float *pred, float *truth, float *delta)
extern "C" void smooth_l1_gpu(int n, float *pred, float *truth, float *delta, float *error)
{
    smooth_l1_kernel<<<cuda_gridsize(n), BLOCK>>>(n, pred, truth, delta);
    smooth_l1_kernel<<<cuda_gridsize(n), BLOCK>>>(n, pred, truth, delta, error);
    check_error(cudaPeekAtLastError());
}

__global__ void l2_kernel(int n, float *pred, float *truth, float *delta, float *error)
{
    int i = (blockIdx.x + blockIdx.y*gridDim.x) * blockDim.x + threadIdx.x;
    if(i < n){
        float diff = truth[i] - pred[i];
        error[i] = diff * diff; //I know this is technically wrong, deal with it.
        delta[i] = diff;
    }
}

extern "C" void l2_gpu(int n, float *pred, float *truth, float *delta, float *error)
{
    l2_kernel<<<cuda_gridsize(n), BLOCK>>>(n, pred, truth, delta, error);
    check_error(cudaPeekAtLastError());
}

 src/cifar.c

New file
@@ -0,0 +1,95 @@
#include "network.h"
#include "utils.h"
#include "parser.h"
#include "option_list.h"
#include "blas.h"

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

void train_cifar(char *cfgfile, char *weightfile)
{
    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);
    }
    printf("Learning Rate: %g, Momentum: %g, Decay: %g\n", net.learning_rate, net.momentum, net.decay);

    char *backup_directory = "/home/pjreddie/backup/";
    int classes = 10;
    int N = 50000;

    char **labels = get_labels("data/cifar/labels.txt");
    int epoch = (*net.seen)/N;
    data train = load_all_cifar10();
    while(get_current_batch(net) < net.max_batches || net.max_batches == 0){
        clock_t time=clock();

        float loss = train_network_sgd(net, train, 1);
        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_%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);
        }
    }
    char buff[256];
    sprintf(buff, "%s/%s.weights", backup_directory, base);
    save_weights(net, buff);

    free_network(net);
    free_ptrs((void**)labels, classes);
    free(base);
    free_data(train);
}

void test_cifar(char *filename, char *weightfile)
{
    network net = parse_network_cfg(filename);
    if(weightfile){
        load_weights(&net, weightfile);
    }
    srand(time(0));

    clock_t time;
    float avg_acc = 0;
    float avg_top5 = 0;
    data test = load_cifar10_data("data/cifar/cifar-10-batches-bin/test_batch.bin");

    time=clock();

    float *acc = network_accuracies(net, test, 2);
    avg_acc += acc[0];
    avg_top5 += acc[1];
    printf("top1: %f, %lf seconds, %d images\n", avg_acc, sec(clock()-time), test.X.rows);
    free_data(test);
}

void run_cifar(int argc, char **argv)
{
    if(argc < 4){
        fprintf(stderr, "usage: %s %s [train/test/valid] [cfg] [weights (optional)]\n", argv[0], argv[1]);
        return;
    }

    char *cfg = argv[3];
    char *weights = (argc > 4) ? argv[4] : 0;
    if(0==strcmp(argv[2], "train")) train_cifar(cfg, weights);
    else if(0==strcmp(argv[2], "test")) test_cifar(cfg, weights);
}



 src/classifier.c

@@ -70,6 +70,11 @@
    load_args args = {0};
    args.w = net.w;
    args.h = net.h;

    args.min = net.w;
    args.max = net.max_crop;
    args.size = net.w;

    args.paths = paths;
    args.classes = classes;
    args.n = imgs;
@@ -88,6 +93,16 @@
        load_thread = load_data_in_thread(args);
        printf("Loaded: %lf seconds\n", sec(clock()-time));
        time=clock();

/*
        int u;
        for(u = 0; u < net.batch; ++u){
            image im = float_to_image(net.w, net.h, 3, train.X.vals[u]);
            show_image(im, "loaded");
            cvWaitKey(0);
        }
        */

        float loss = train_network(net, train);
        if(avg_loss == -1) avg_loss = loss;
        avg_loss = avg_loss*.9 + loss*.1;
@@ -99,7 +114,7 @@
            sprintf(buff, "%s/%s_%d.weights",backup_directory,base, epoch);
            save_weights(net, buff);
        }
        if(*net.seen%1000 == 0){
        if(*net.seen%100 == 0){
            char buff[256];
            sprintf(buff, "%s/%s.backup",backup_directory,base);
            save_weights(net, buff);
@@ -152,13 +167,14 @@
    load_args args = {0};
    args.w = net.w;
    args.h = net.h;

    args.paths = paths;
    args.classes = classes;
    args.n = num;
    args.m = 0;
    args.labels = labels;
    args.d = &buffer;
    args.type = CLASSIFICATION_DATA;
    args.type = OLD_CLASSIFICATION_DATA;

    pthread_t load_thread = load_data_in_thread(args);
    for(i = 1; i <= splits; ++i){
@@ -221,19 +237,22 @@
                break;
            }
        }
        image im = load_image_color(paths[i], 256, 256);
        int w = net.w;
        int h = net.h;
        image im = load_image_color(paths[i], w, h);
        int shift = 32;
        image images[10];
        images[0] = crop_image(im, -16, -16, 256, 256);
        images[1] = crop_image(im, 16, -16, 256, 256);
        images[2] = crop_image(im, 0, 0, 256, 256);
        images[3] = crop_image(im, -16, 16, 256, 256);
        images[4] = crop_image(im, 16, 16, 256, 256);
        images[0] = crop_image(im, -shift, -shift, w, h);
        images[1] = crop_image(im, shift, -shift, w, h);
        images[2] = crop_image(im, 0, 0, w, h);
        images[3] = crop_image(im, -shift, shift, w, h);
        images[4] = crop_image(im, shift, shift, w, h);
        flip_image(im);
        images[5] = crop_image(im, -16, -16, 256, 256);
        images[6] = crop_image(im, 16, -16, 256, 256);
        images[7] = crop_image(im, 0, 0, 256, 256);
        images[8] = crop_image(im, -16, 16, 256, 256);
        images[9] = crop_image(im, 16, 16, 256, 256);
        images[5] = crop_image(im, -shift, -shift, w, h);
        images[6] = crop_image(im, shift, -shift, w, h);
        images[7] = crop_image(im, 0, 0, w, h);
        images[8] = crop_image(im, -shift, shift, w, h);
        images[9] = crop_image(im, shift, shift, w, h);
        float *pred = calloc(classes, sizeof(float));
        for(j = 0; j < 10; ++j){
            float *p = network_predict(net, images[j].data);
@@ -252,6 +271,122 @@
    }
}

void validate_classifier_full(char *datacfg, char *filename, char *weightfile)
{
    int i, j;
    network net = parse_network_cfg(filename);
    set_batch_network(&net, 1);
    if(weightfile){
        load_weights(&net, weightfile);
    }
    srand(time(0));

    list *options = read_data_cfg(datacfg);

    char *label_list = option_find_str(options, "labels", "data/labels.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);

    char **labels = get_labels(label_list);
    list *plist = get_paths(valid_list);

    char **paths = (char **)list_to_array(plist);
    int m = plist->size;
    free_list(plist);

    float avg_acc = 0;
    float avg_topk = 0;
    int *indexes = calloc(topk, sizeof(int));

    for(i = 0; i < m; ++i){
        int class = -1;
        char *path = paths[i];
        for(j = 0; j < classes; ++j){
            if(strstr(path, labels[j])){
                class = j;
                break;
            }
        }
        image im = load_image_color(paths[i], 0, 0);
        resize_network(&net, im.w, im.h);
        //show_image(im, "orig");
        //show_image(crop, "cropped");
        //cvWaitKey(0);
        float *pred = network_predict(net, im.data);

        free_image(im);
        top_k(pred, classes, topk, indexes);

        if(indexes[0] == class) avg_acc += 1;
        for(j = 0; j < topk; ++j){
            if(indexes[j] == class) avg_topk += 1;
        }

        printf("%d: top 1: %f, top %d: %f\n", i, avg_acc/(i+1), topk, avg_topk/(i+1));
    }
}


void validate_classifier_single(char *datacfg, char *filename, char *weightfile)
{
    int i, j;
    network net = parse_network_cfg(filename);
    set_batch_network(&net, 1);
    if(weightfile){
        load_weights(&net, weightfile);
    }
    srand(time(0));

    list *options = read_data_cfg(datacfg);

    char *label_list = option_find_str(options, "labels", "data/labels.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);

    char **labels = get_labels(label_list);
    list *plist = get_paths(valid_list);

    char **paths = (char **)list_to_array(plist);
    int m = plist->size;
    free_list(plist);

    float avg_acc = 0;
    float avg_topk = 0;
    int *indexes = calloc(topk, sizeof(int));

    for(i = 0; i < m; ++i){
        int class = -1;
        char *path = paths[i];
        for(j = 0; j < classes; ++j){
            if(strstr(path, labels[j])){
                class = j;
                break;
            }
        }
        image im = load_image_color(paths[i], 0, 0);
        image resized = resize_min(im, net.w);
        image crop = crop_image(resized, (resized.w - net.w)/2, (resized.h - net.h)/2, net.w, net.h);
        //show_image(im, "orig");
        //show_image(crop, "cropped");
        //cvWaitKey(0);
        float *pred = network_predict(net, crop.data);

        free_image(im);
        free_image(resized);
        free_image(crop);
        top_k(pred, classes, topk, indexes);

        if(indexes[0] == class) avg_acc += 1;
        for(j = 0; j < topk; ++j){
            if(indexes[j] == class) avg_topk += 1;
        }

        printf("%d: top 1: %f, top %d: %f\n", i, avg_acc/(i+1), topk, avg_topk/(i+1));
    }
}

void validate_classifier_multi(char *datacfg, char *filename, char *weightfile)
{
    int i, j;
@@ -271,7 +406,7 @@

    char **labels = get_labels(label_list);
    list *plist = get_paths(valid_list);
    int scales[] = {224, 256, 384, 480, 640};
    int scales[] = {224, 256, 384, 480, 512};
    int nscales = sizeof(scales)/sizeof(scales[0]);

    char **paths = (char **)list_to_array(plist);
@@ -402,7 +537,7 @@
    args.m = 0;
    args.labels = 0;
    args.d = &buffer;
    args.type = CLASSIFICATION_DATA;
    args.type = OLD_CLASSIFICATION_DATA;

    pthread_t load_thread = load_data_in_thread(args);
    for(curr = net.batch; curr < m; curr += net.batch){
@@ -420,7 +555,7 @@

        time=clock();
        matrix pred = network_predict_data(net, val);
        

        int i, j;
        if (target_layer >= 0){
            //layer l = net.layers[target_layer];
@@ -461,6 +596,8 @@
    else if(0==strcmp(argv[2], "valid")) validate_classifier(data, cfg, weights);
    else if(0==strcmp(argv[2], "valid10")) validate_classifier_10(data, cfg, weights);
    else if(0==strcmp(argv[2], "validmulti")) validate_classifier_multi(data, cfg, weights);
    else if(0==strcmp(argv[2], "validsingle")) validate_classifier_single(data, cfg, weights);
    else if(0==strcmp(argv[2], "validfull")) validate_classifier_full(data, cfg, weights);
}



 src/coco.c

@@ -389,10 +389,10 @@
void demo_coco(char *cfgfile, char *weightfile, float thresh, int cam_index, char *filename);
static void demo(char *cfgfile, char *weightfile, float thresh, int cam_index, char* filename)
{
    #if defined(OPENCV) && defined(GPU)
    #if defined(OPENCV)
        demo_coco(cfgfile, weightfile, thresh, cam_index, filename);
    #else
        fprintf(stderr, "Need to compile with GPU and OpenCV for demo.\n");
        fprintf(stderr, "Need to compile with OpenCV for demo.\n");
    #endif
}


 src/coco_demo.c

New file
@@ -0,0 +1,152 @@
#include "network.h"
#include "detection_layer.h"
#include "cost_layer.h"
#include "utils.h"
#include "parser.h"
#include "box.h"
#include "image.h"
#include <sys/time.h>

#define FRAMES 1

#ifdef OPENCV
#include "opencv2/highgui/highgui.hpp"
#include "opencv2/imgproc/imgproc.hpp"
void convert_coco_detections(float *predictions, int classes, int num, int square, int side, int w, int h, float thresh, float **probs, box *boxes, int only_objectness);

extern char *coco_classes[];
extern image coco_labels[];

static float **probs;
static box *boxes;
static network net;
static image in   ;
static image in_s ;
static image det  ;
static image det_s;
static image disp ;
static CvCapture * cap;
static float fps = 0;
static float demo_thresh = 0;

static float *predictions[FRAMES];
static int demo_index = 0;
static image images[FRAMES];
static float *avg;

void *fetch_in_thread_coco(void *ptr)
{
    in = get_image_from_stream(cap);
    in_s = resize_image(in, net.w, net.h);
    return 0;
}

void *detect_in_thread_coco(void *ptr)
{
    float nms = .4;

    detection_layer l = net.layers[net.n-1];
    float *X = det_s.data;
    float *prediction = network_predict(net, X);

    memcpy(predictions[demo_index], prediction, l.outputs*sizeof(float));
    mean_arrays(predictions, FRAMES, l.outputs, avg);

    free_image(det_s);
    convert_coco_detections(avg, l.classes, l.n, l.sqrt, l.side, 1, 1, demo_thresh, probs, boxes, 0);
    if (nms > 0) do_nms(boxes, probs, l.side*l.side*l.n, l.classes, nms);
    printf("\033[2J");
    printf("\033[1;1H");
    printf("\nFPS:%.0f\n",fps);
    printf("Objects:\n\n");

    images[demo_index] = det;
    det = images[(demo_index + FRAMES/2 + 1)%FRAMES];
    demo_index = (demo_index + 1)%FRAMES;

    draw_detections(det, l.side*l.side*l.n, demo_thresh, boxes, probs, coco_classes, coco_labels, 80);
    return 0;
}

void demo_coco(char *cfgfile, char *weightfile, float thresh, int cam_index, const char *filename)
{
    demo_thresh = thresh;
    printf("YOLO demo\n");
    net = parse_network_cfg(cfgfile);
    if(weightfile){
        load_weights(&net, weightfile);
    }
    set_batch_network(&net, 1);

    srand(2222222);

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

    if(!cap) error("Couldn't connect to webcam.\n");
    cvNamedWindow("YOLO", CV_WINDOW_NORMAL); 
    cvResizeWindow("YOLO", 512, 512);

    detection_layer l = net.layers[net.n-1];
    int j;

    avg = (float *) calloc(l.outputs, sizeof(float));
    for(j = 0; j < FRAMES; ++j) predictions[j] = (float *) calloc(l.outputs, sizeof(float));
    for(j = 0; j < FRAMES; ++j) images[j] = make_image(1,1,3);

    boxes = (box *)calloc(l.side*l.side*l.n, sizeof(box));
    probs = (float **)calloc(l.side*l.side*l.n, sizeof(float *));
    for(j = 0; j < l.side*l.side*l.n; ++j) probs[j] = (float *)calloc(l.classes, sizeof(float *));

    pthread_t fetch_thread;
    pthread_t detect_thread;

    fetch_in_thread_coco(0);
    det = in;
    det_s = in_s;

    fetch_in_thread_coco(0);
    detect_in_thread_coco(0);
    disp = det;
    det = in;
    det_s = in_s;

    for(j = 0; j < FRAMES/2; ++j){
        fetch_in_thread_coco(0);
        detect_in_thread_coco(0);
        disp = det;
        det = in;
        det_s = in_s;
    }

    while(1){
        struct timeval tval_before, tval_after, tval_result;
        gettimeofday(&tval_before, NULL);
        if(pthread_create(&fetch_thread, 0, fetch_in_thread_coco, 0)) error("Thread creation failed");
        if(pthread_create(&detect_thread, 0, detect_in_thread_coco, 0)) error("Thread creation failed");
        show_image(disp, "YOLO");
        save_image(disp, "YOLO");
        free_image(disp);
        cvWaitKey(10);
        pthread_join(fetch_thread, 0);
        pthread_join(detect_thread, 0);

        disp  = det;
        det   = in;
        det_s = in_s;

        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;
    }
}
#else
void demo_coco(char *cfgfile, char *weightfile, float thresh, int cam_index){
    fprintf(stderr, "YOLO-COCO demo needs OpenCV for webcam images.\n");
}
#endif


 src/convolutional_kernels.cu

@@ -121,11 +121,11 @@
    check_error(cudaPeekAtLastError());
}

void swap_binary(convolutional_layer l)
void swap_binary(convolutional_layer *l)
{
        float *swap = l.filters_gpu;
        l.filters_gpu = l.binary_filters_gpu;
        l.binary_filters_gpu = swap;
        float *swap = l->filters_gpu;
        l->filters_gpu = l->binary_filters_gpu;
        l->binary_filters_gpu = swap;
}

void forward_convolutional_layer_gpu(convolutional_layer l, network_state state)
@@ -139,7 +139,7 @@
    fill_ongpu(l.outputs*l.batch, 0, l.output_gpu, 1);
    if(l.binary){
        binarize_filters_gpu(l.filters_gpu, l.n, l.c*l.size*l.size, l.binary_filters_gpu);
        swap_binary(l);
        swap_binary(&l);
    }

    for(i = 0; i < l.batch; ++i){
@@ -172,7 +172,7 @@
    add_bias_gpu(l.output_gpu, l.biases_gpu, l.batch, l.n, n);

    activate_array_ongpu(l.output_gpu, m*n*l.batch, l.activation);
    if(l.binary) swap_binary(l);
    if(l.binary) swap_binary(&l);
}

void backward_convolutional_layer_gpu(convolutional_layer l, network_state state)
@@ -206,7 +206,7 @@
        gemm_ongpu(0,1,m,n,k,1,a + i*m*k,k,b,k,1,c,n);

        if(state.delta){
            if(l.binary) swap_binary(l);
            if(l.binary) swap_binary(&l);
            float * a = l.filters_gpu;
            float * b = l.delta_gpu;
            float * c = l.col_image_gpu;
@@ -214,7 +214,7 @@
            gemm_ongpu(1,0,n,k,m,1,a,n,b + i*k*m,k,0,c,k);

            col2im_ongpu(l.col_image_gpu, l.c,  l.h,  l.w,  l.size,  l.stride, l.pad, state.delta + i*l.c*l.h*l.w);
            if(l.binary) swap_binary(l);
            if(l.binary) swap_binary(&l);
        }
    }
}

 src/cost_layer.c

@@ -41,9 +41,11 @@
    l.outputs = inputs;
    l.cost_type = cost_type;
    l.delta = calloc(inputs*batch, sizeof(float));
    l.output = calloc(1, sizeof(float));
    l.output = calloc(inputs*batch, sizeof(float));
    l.cost = calloc(1, sizeof(float));
    #ifdef GPU
    l.delta_gpu = cuda_make_array(l.delta, inputs*batch);
    l.delta_gpu = cuda_make_array(l.output, inputs*batch);
    l.output_gpu = cuda_make_array(l.delta, inputs*batch);
    #endif
    return l;
}
@@ -53,9 +55,12 @@
    l->inputs = inputs;
    l->outputs = inputs;
    l->delta = realloc(l->delta, inputs*l->batch*sizeof(float));
    l->output = realloc(l->output, inputs*l->batch*sizeof(float));
#ifdef GPU
    cuda_free(l->delta_gpu);
    cuda_free(l->output_gpu);
    l->delta_gpu = cuda_make_array(l->delta, inputs*l->batch);
    l->output_gpu = cuda_make_array(l->output, inputs*l->batch);
#endif
}

@@ -69,13 +74,11 @@
        }
    }
    if(l.cost_type == SMOOTH){
        smooth_l1_cpu(l.batch*l.inputs, state.input, state.truth, l.delta);
        smooth_l1_cpu(l.batch*l.inputs, state.input, state.truth, l.delta, l.output);
    } else {
        copy_cpu(l.batch*l.inputs, state.truth, 1, l.delta, 1);
        axpy_cpu(l.batch*l.inputs, -1, state.input, 1, l.delta, 1);
        l2_cpu(l.batch*l.inputs, state.input, state.truth, l.delta, l.output);
    }
    *(l.output) = dot_cpu(l.batch*l.inputs, l.delta, 1, l.delta, 1);
    //printf("cost: %f\n", *l.output);
    l.cost[0] = sum_array(l.output, l.batch*l.inputs);
}

void backward_cost_layer(const cost_layer l, network_state state)
@@ -103,14 +106,13 @@
    }

    if(l.cost_type == SMOOTH){
        smooth_l1_gpu(l.batch*l.inputs, state.input, state.truth, l.delta_gpu);
        smooth_l1_gpu(l.batch*l.inputs, state.input, state.truth, l.delta_gpu, l.output_gpu);
    } else {
        copy_ongpu(l.batch*l.inputs, state.truth, 1, l.delta_gpu, 1);
        axpy_ongpu(l.batch*l.inputs, -1, state.input, 1, l.delta_gpu, 1);
        l2_gpu(l.batch*l.inputs, state.input, state.truth, l.delta_gpu, l.output_gpu);
    }

    cuda_pull_array(l.delta_gpu, l.delta, l.batch*l.inputs);
    *(l.output) = dot_cpu(l.batch*l.inputs, l.delta, 1, l.delta, 1);
    cuda_pull_array(l.output_gpu, l.output, l.batch*l.inputs);
    l.cost[0] = sum_array(l.output, l.batch*l.inputs);
}

void backward_cost_layer_gpu(const cost_layer l, network_state state)

 src/crnn_layer.c

New file
@@ -0,0 +1,277 @@
#include "crnn_layer.h"
#include "convolutional_layer.h"
#include "utils.h"
#include "cuda.h"
#include "blas.h"
#include "gemm.h"

#include <math.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

static void increment_layer(layer *l, int steps)
{
    int num = l->outputs*l->batch*steps;
    l->output += num;
    l->delta += num;
    l->x += num;
    l->x_norm += num;

#ifdef GPU
    l->output_gpu += num;
    l->delta_gpu += num;
    l->x_gpu += num;
    l->x_norm_gpu += num;
#endif
}

layer make_crnn_layer(int batch, int h, int w, int c, int hidden_filters, int output_filters, int steps, ACTIVATION activation, int batch_normalize)
{
    fprintf(stderr, "CRNN Layer: %d x %d x %d image, %d filters\n", h,w,c,output_filters);
    batch = batch / steps;
    layer l = {0};
    l.batch = batch;
    l.type = CRNN;
    l.steps = steps;
    l.h = h;
    l.w = w;
    l.c = c;
    l.out_h = h;
    l.out_w = w;
    l.out_c = output_filters;
    l.inputs = h*w*c;
    l.hidden = h * w * hidden_filters;
    l.outputs = l.out_h * l.out_w * l.out_c;

    l.state = calloc(l.hidden*batch*(steps+1), sizeof(float));

    l.input_layer = malloc(sizeof(layer));
    fprintf(stderr, "\t\t");
    *(l.input_layer) = make_convolutional_layer(batch*steps, h, w, c, hidden_filters, 3, 1, 1,  activation, batch_normalize, 0);
    l.input_layer->batch = batch;

    l.self_layer = malloc(sizeof(layer));
    fprintf(stderr, "\t\t");
    *(l.self_layer) = make_convolutional_layer(batch*steps, h, w, hidden_filters, hidden_filters, 3, 1, 1,  activation, batch_normalize, 0);
    l.self_layer->batch = batch;

    l.output_layer = malloc(sizeof(layer));
    fprintf(stderr, "\t\t");
    *(l.output_layer) = make_convolutional_layer(batch*steps, h, w, hidden_filters, output_filters, 3, 1, 1,  activation, batch_normalize, 0);
    l.output_layer->batch = batch;

    l.output = l.output_layer->output;
    l.delta = l.output_layer->delta;

#ifdef GPU
    l.state_gpu = cuda_make_array(l.state, l.hidden*batch*(steps+1));
    l.output_gpu = l.output_layer->output_gpu;
    l.delta_gpu = l.output_layer->delta_gpu;
#endif

    return l;
}

void update_crnn_layer(layer l, int batch, float learning_rate, float momentum, float decay)
{
    update_convolutional_layer(*(l.input_layer), batch, learning_rate, momentum, decay);
    update_convolutional_layer(*(l.self_layer), batch, learning_rate, momentum, decay);
    update_convolutional_layer(*(l.output_layer), batch, learning_rate, momentum, decay);
}

void forward_crnn_layer(layer l, network_state state)
{
    network_state s = {0};
    s.train = state.train;
    int i;
    layer input_layer = *(l.input_layer);
    layer self_layer = *(l.self_layer);
    layer output_layer = *(l.output_layer);

    fill_cpu(l.outputs * l.batch * l.steps, 0, output_layer.delta, 1);
    fill_cpu(l.hidden * l.batch * l.steps, 0, self_layer.delta, 1);
    fill_cpu(l.hidden * l.batch * l.steps, 0, input_layer.delta, 1);
    if(state.train) fill_cpu(l.hidden * l.batch, 0, l.state, 1);

    for (i = 0; i < l.steps; ++i) {
        s.input = state.input;
        forward_convolutional_layer(input_layer, s);

        s.input = l.state;
        forward_convolutional_layer(self_layer, s);

        float *old_state = l.state;
        if(state.train) l.state += l.hidden*l.batch;
        if(l.shortcut){
            copy_cpu(l.hidden * l.batch, old_state, 1, l.state, 1);
        }else{
            fill_cpu(l.hidden * l.batch, 0, l.state, 1);
        }
        axpy_cpu(l.hidden * l.batch, 1, input_layer.output, 1, l.state, 1);
        axpy_cpu(l.hidden * l.batch, 1, self_layer.output, 1, l.state, 1);

        s.input = l.state;
        forward_convolutional_layer(output_layer, s);

        state.input += l.inputs*l.batch;
        increment_layer(&input_layer, 1);
        increment_layer(&self_layer, 1);
        increment_layer(&output_layer, 1);
    }
}

void backward_crnn_layer(layer l, network_state state)
{
    network_state s = {0};
    s.train = state.train;
    int i;
    layer input_layer = *(l.input_layer);
    layer self_layer = *(l.self_layer);
    layer output_layer = *(l.output_layer);

    increment_layer(&input_layer, l.steps-1);
    increment_layer(&self_layer, l.steps-1);
    increment_layer(&output_layer, l.steps-1);

    l.state += l.hidden*l.batch*l.steps;
    for (i = l.steps-1; i >= 0; --i) {
        copy_cpu(l.hidden * l.batch, input_layer.output, 1, l.state, 1);
        axpy_cpu(l.hidden * l.batch, 1, self_layer.output, 1, l.state, 1);

        s.input = l.state;
        s.delta = self_layer.delta;
        backward_convolutional_layer(output_layer, s);

        l.state -= l.hidden*l.batch;
        /*
           if(i > 0){
           copy_cpu(l.hidden * l.batch, input_layer.output - l.hidden*l.batch, 1, l.state, 1);
           axpy_cpu(l.hidden * l.batch, 1, self_layer.output - l.hidden*l.batch, 1, l.state, 1);
           }else{
           fill_cpu(l.hidden * l.batch, 0, l.state, 1);
           }
         */

        s.input = l.state;
        s.delta = self_layer.delta - l.hidden*l.batch;
        if (i == 0) s.delta = 0;
        backward_convolutional_layer(self_layer, s);

        copy_cpu(l.hidden*l.batch, self_layer.delta, 1, input_layer.delta, 1);
        if (i > 0 && l.shortcut) axpy_cpu(l.hidden*l.batch, 1, self_layer.delta, 1, self_layer.delta - l.hidden*l.batch, 1);
        s.input = state.input + i*l.inputs*l.batch;
        if(state.delta) s.delta = state.delta + i*l.inputs*l.batch;
        else s.delta = 0;
        backward_convolutional_layer(input_layer, s);

        increment_layer(&input_layer, -1);
        increment_layer(&self_layer, -1);
        increment_layer(&output_layer, -1);
    }
}

#ifdef GPU

void pull_crnn_layer(layer l)
{
    pull_convolutional_layer(*(l.input_layer));
    pull_convolutional_layer(*(l.self_layer));
    pull_convolutional_layer(*(l.output_layer));
}

void push_crnn_layer(layer l)
{
    push_convolutional_layer(*(l.input_layer));
    push_convolutional_layer(*(l.self_layer));
    push_convolutional_layer(*(l.output_layer));
}

void update_crnn_layer_gpu(layer l, int batch, float learning_rate, float momentum, float decay)
{
    update_convolutional_layer_gpu(*(l.input_layer), batch, learning_rate, momentum, decay);
    update_convolutional_layer_gpu(*(l.self_layer), batch, learning_rate, momentum, decay);
    update_convolutional_layer_gpu(*(l.output_layer), batch, learning_rate, momentum, decay);
}

void forward_crnn_layer_gpu(layer l, network_state state)
{
    network_state s = {0};
    s.train = state.train;
    int i;
    layer input_layer = *(l.input_layer);
    layer self_layer = *(l.self_layer);
    layer output_layer = *(l.output_layer);

    fill_ongpu(l.outputs * l.batch * l.steps, 0, output_layer.delta_gpu, 1);
    fill_ongpu(l.hidden * l.batch * l.steps, 0, self_layer.delta_gpu, 1);
    fill_ongpu(l.hidden * l.batch * l.steps, 0, input_layer.delta_gpu, 1);
    if(state.train) fill_ongpu(l.hidden * l.batch, 0, l.state_gpu, 1);

    for (i = 0; i < l.steps; ++i) {
        s.input = state.input;
        forward_convolutional_layer_gpu(input_layer, s);

        s.input = l.state_gpu;
        forward_convolutional_layer_gpu(self_layer, s);

        float *old_state = l.state_gpu;
        if(state.train) l.state_gpu += l.hidden*l.batch;
        if(l.shortcut){
            copy_ongpu(l.hidden * l.batch, old_state, 1, l.state_gpu, 1);
        }else{
            fill_ongpu(l.hidden * l.batch, 0, l.state_gpu, 1);
        }
        axpy_ongpu(l.hidden * l.batch, 1, input_layer.output_gpu, 1, l.state_gpu, 1);
        axpy_ongpu(l.hidden * l.batch, 1, self_layer.output_gpu, 1, l.state_gpu, 1);

        s.input = l.state_gpu;
        forward_convolutional_layer_gpu(output_layer, s);

        state.input += l.inputs*l.batch;
        increment_layer(&input_layer, 1);
        increment_layer(&self_layer, 1);
        increment_layer(&output_layer, 1);
    }
}

void backward_crnn_layer_gpu(layer l, network_state state)
{
    network_state s = {0};
    s.train = state.train;
    int i;
    layer input_layer = *(l.input_layer);
    layer self_layer = *(l.self_layer);
    layer output_layer = *(l.output_layer);
    increment_layer(&input_layer,  l.steps - 1);
    increment_layer(&self_layer,   l.steps - 1);
    increment_layer(&output_layer, l.steps - 1);
    l.state_gpu += l.hidden*l.batch*l.steps;
    for (i = l.steps-1; i >= 0; --i) {
        copy_ongpu(l.hidden * l.batch, input_layer.output_gpu, 1, l.state_gpu, 1);
        axpy_ongpu(l.hidden * l.batch, 1, self_layer.output_gpu, 1, l.state_gpu, 1);

        s.input = l.state_gpu;
        s.delta = self_layer.delta_gpu;
        backward_convolutional_layer_gpu(output_layer, s);

        l.state_gpu -= l.hidden*l.batch;

        s.input = l.state_gpu;
        s.delta = self_layer.delta_gpu - l.hidden*l.batch;
        if (i == 0) s.delta = 0;
        backward_convolutional_layer_gpu(self_layer, s);

        copy_ongpu(l.hidden*l.batch, self_layer.delta_gpu, 1, input_layer.delta_gpu, 1);
        if (i > 0 && l.shortcut) axpy_ongpu(l.hidden*l.batch, 1, self_layer.delta_gpu, 1, self_layer.delta_gpu - l.hidden*l.batch, 1);
        s.input = state.input + i*l.inputs*l.batch;
        if(state.delta) s.delta = state.delta + i*l.inputs*l.batch;
        else s.delta = 0;
        backward_convolutional_layer_gpu(input_layer, s);

        increment_layer(&input_layer,  -1);
        increment_layer(&self_layer,   -1);
        increment_layer(&output_layer, -1);
    }
}
#endif

 src/crnn_layer.h

New file
@@ -0,0 +1,24 @@

#ifndef CRNN_LAYER_H
#define CRNN_LAYER_H

#include "activations.h"
#include "layer.h"
#include "network.h"

layer make_crnn_layer(int batch, int h, int w, int c, int hidden_filters, int output_filters, int steps, ACTIVATION activation, int batch_normalize);

void forward_crnn_layer(layer l, network_state state);
void backward_crnn_layer(layer l, network_state state);
void update_crnn_layer(layer l, int batch, float learning_rate, float momentum, float decay);

#ifdef GPU
void forward_crnn_layer_gpu(layer l, network_state state);
void backward_crnn_layer_gpu(layer l, network_state state);
void update_crnn_layer_gpu(layer l, int batch, float learning_rate, float momentum, float decay);
void push_crnn_layer(layer l);
void pull_crnn_layer(layer l);
#endif

#endif


 src/darknet.c

@@ -21,6 +21,9 @@
extern void run_compare(int argc, char **argv);
extern void run_classifier(int argc, char **argv);
extern void run_char_rnn(int argc, char **argv);
extern void run_vid_rnn(int argc, char **argv);
extern void run_tag(int argc, char **argv);
extern void run_cifar(int argc, char **argv);

void change_rate(char *filename, float scale, float add)
{
@@ -223,12 +226,18 @@
        average(argc, argv);
    } else if (0 == strcmp(argv[1], "yolo")){
        run_yolo(argc, argv);
    } else if (0 == strcmp(argv[1], "cifar")){
        run_cifar(argc, argv);
    } else if (0 == strcmp(argv[1], "rnn")){
        run_char_rnn(argc, argv);
    } else if (0 == strcmp(argv[1], "vid")){
        run_vid_rnn(argc, argv);
    } else if (0 == strcmp(argv[1], "coco")){
        run_coco(argc, argv);
    } else if (0 == strcmp(argv[1], "classifier")){
        run_classifier(argc, argv);
    } else if (0 == strcmp(argv[1], "tag")){
        run_tag(argc, argv);
    } else if (0 == strcmp(argv[1], "compare")){
        run_compare(argc, argv);
    } else if (0 == strcmp(argv[1], "dice")){

 src/data.c

@@ -82,6 +82,27 @@
    return X;
}

matrix load_image_cropped_paths(char **paths, int n, int min, int max, int size)
{
    int i;
    matrix X;
    X.rows = n;
    X.vals = calloc(X.rows, sizeof(float*));
    X.cols = 0;

    for(i = 0; i < n; ++i){
        image im = load_image_color(paths[i], 0, 0);
        image crop = random_crop_image(im, min, max, size);
        int flip = rand_r(&data_seed)%2;
        if (flip) flip_image(crop);
        free_image(im);
        X.vals[i] = crop.data;
        X.cols = crop.h*crop.w*crop.c;
    }
    return X;
}


box_label *read_boxes(char *filename, int *n)
{
    box_label *boxes = calloc(1, sizeof(box_label));
@@ -386,6 +407,33 @@
    return y;
}

matrix load_tags_paths(char **paths, int n, int k)
{
    matrix y = make_matrix(n, k);
    int i;
    int count = 0;
    for(i = 0; i < n; ++i){
        char *label = find_replace(paths[i], "imgs", "labels");
        label = find_replace(label, "_iconl.jpeg", ".txt");
        FILE *file = fopen(label, "r");
        if(!file){
            label = find_replace(label, "labels", "labels2");
            file = fopen(label, "r");
            if(!file) continue;
        }
        ++count;
        int tag;
        while(fscanf(file, "%d", &tag) == 1){
            if(tag < k){
                y.vals[i][tag] = 1;
            }
        }
        fclose(file);
    }
    printf("%d/%d\n", count, n);
    return y;
}

char **get_labels(char *filename)
{
    list *plist = get_paths(filename);
@@ -641,8 +689,10 @@

    //printf("Loading data: %d\n", rand_r(&data_seed));
    load_args a = *(struct load_args*)ptr;
    if (a.type == CLASSIFICATION_DATA){
    if (a.type == OLD_CLASSIFICATION_DATA){
        *a.d = load_data(a.paths, a.n, a.m, a.labels, a.classes, a.w, a.h);
    } else if (a.type == CLASSIFICATION_DATA){
        *a.d = load_data_augment(a.paths, a.n, a.m, a.labels, a.classes, a.min, a.max, a.size);
    } else if (a.type == DETECTION_DATA){
        *a.d = load_data_detection(a.n, a.paths, a.m, a.classes, a.w, a.h, a.num_boxes, a.background);
    } else if (a.type == WRITING_DATA){
@@ -656,6 +706,9 @@
    } else if (a.type == IMAGE_DATA){
        *(a.im) = load_image_color(a.path, 0, 0);
        *(a.resized) = resize_image(*(a.im), a.w, a.h);
    } else if (a.type == TAG_DATA){
        *a.d = load_data_tag(a.paths, a.n, a.m, a.classes, a.min, a.max, a.size);
        //*a.d = load_data(a.paths, a.n, a.m, a.labels, a.classes, a.w, a.h);
    }
    free(ptr);
    return 0;
@@ -696,6 +749,30 @@
    return d;
}

data load_data_augment(char **paths, int n, int m, char **labels, int k, int min, int max, int size)
{
    if(m) paths = get_random_paths(paths, n, m);
    data d;
    d.shallow = 0;
    d.X = load_image_cropped_paths(paths, n, min, max, size);
    d.y = load_labels_paths(paths, n, labels, k);
    if(m) free(paths);
    return d;
}

data load_data_tag(char **paths, int n, int m, int k, int min, int max, int size)
{
    if(m) paths = get_random_paths(paths, n, m);
    data d = {0};
    d.w = size;
    d.h = size;
    d.shallow = 0;
    d.X = load_image_cropped_paths(paths, n, min, max, size);
    d.y = load_tags_paths(paths, n, k);
    if(m) free(paths);
    return d;
}

matrix concat_matrix(matrix m1, matrix m2)
{
    int i, count = 0;
@@ -759,8 +836,8 @@
            X.vals[i][j] = (double)bytes[j+1];
        }
    }
    translate_data_rows(d, -128);
    scale_data_rows(d, 1./128);
    //translate_data_rows(d, -128);
    scale_data_rows(d, 1./255);
    //normalize_data_rows(d);
    fclose(fp);
    return d;
@@ -800,7 +877,7 @@

    for(b = 0; b < 5; ++b){
        char buff[256];
        sprintf(buff, "data/cifar10/data_batch_%d.bin", b+1);
        sprintf(buff, "data/cifar/cifar-10-batches-bin/data_batch_%d.bin", b+1);
        FILE *fp = fopen(buff, "rb");
        if(!fp) file_error(buff);
        for(i = 0; i < 10000; ++i){
@@ -815,8 +892,8 @@
        fclose(fp);
    }
    //normalize_data_rows(d);
    translate_data_rows(d, -128);
    scale_data_rows(d, 1./128);
    //translate_data_rows(d, -128);
    scale_data_rows(d, 1./255);
    return d;
}


 src/data.h

@@ -27,7 +27,7 @@
} data;

typedef enum {
    CLASSIFICATION_DATA, DETECTION_DATA, CAPTCHA_DATA, REGION_DATA, IMAGE_DATA, COMPARE_DATA, WRITING_DATA, SWAG_DATA
    CLASSIFICATION_DATA, DETECTION_DATA, CAPTCHA_DATA, REGION_DATA, IMAGE_DATA, COMPARE_DATA, WRITING_DATA, SWAG_DATA, TAG_DATA, OLD_CLASSIFICATION_DATA
} data_type;

typedef struct load_args{
@@ -43,6 +43,7 @@
    int nh;
    int nw;
    int num_boxes;
    int min, max, size;
    int classes;
    int background;
    float jitter;
@@ -67,6 +68,8 @@
data load_data_captcha_encode(char **paths, int n, int m, int w, int h);
data load_data(char **paths, int n, int m, char **labels, int k, int w, int h);
data load_data_detection(int n, char **paths, int m, int classes, int w, int h, int num_boxes, int background);
data load_data_tag(char **paths, int n, int m, int k, int min, int max, int size);
data load_data_augment(char **paths, int n, int m, char **labels, int k, int min, int max, int size);

box_label *read_boxes(char *filename, int *n);
data load_cifar10_data(char *filename);

 src/image.c

@@ -4,11 +4,6 @@
#include <stdio.h>
#include <math.h>

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

#define STB_IMAGE_IMPLEMENTATION
#include "stb_image.h"
#define STB_IMAGE_WRITE_IMPLEMENTATION
@@ -330,6 +325,16 @@
}

#ifdef OPENCV
image get_image_from_stream(CvCapture *cap)
{
    IplImage* src = cvQueryFrame(cap);
    image im = ipl_to_image(src);
    rgbgr_image(im);
    return im;
}
#endif

#ifdef OPENCV
void save_image_jpg(image p, char *name)
{
    image copy = copy_image(p);
@@ -459,6 +464,39 @@
    return cropped;
}

image resize_min(image im, int min)
{
    int w = im.w;
    int h = im.h;
    if(w < h){
        h = (h * min) / w;
        w = min;
    } else {
        w = (w * min) / h;
        h = min;
    }
    image resized = resize_image(im, w, h);
    return resized;
}

image random_crop_image(image im, int low, int high, int size)
{
    int r = rand_int(low, high);
    image resized = resize_min(im, r);
    int dx = rand_int(0, resized.w - size);
    int dy = rand_int(0, resized.h - size);
    image crop = crop_image(resized, dx, dy, size, size);

    /*
       show_image(im, "orig");
       show_image(crop, "cropped");
       cvWaitKey(0);
     */

    free_image(resized);
    return crop;
}

float three_way_max(float a, float b, float c)
{
    return (a > b) ? ( (a > c) ? a : c) : ( (b > c) ? b : c) ;
@@ -724,7 +762,7 @@
    image exp5 = copy_image(im);
    exposure_image(exp5, .5);

    #ifdef GPU
#ifdef GPU
    image r = resize_image(im, im.w, im.h);
    image black = make_image(im.w*2 + 3, im.h*2 + 3, 9);
    image black2 = make_image(im.w, im.h, 3);
@@ -741,7 +779,7 @@
    cuda_pull_array(black2_gpu, black2.data, black2.w*black2.h*black2.c);
    show_image_layers(black, "Black");
    show_image(black2, "Recreate");
    #endif
#endif

    show_image(im, "Original");
    show_image(gray, "Gray");
@@ -788,8 +826,12 @@

    if( (src = cvLoadImage(filename, flag)) == 0 )
    {
        printf("Cannot load image \"%s\"\n", filename);
        exit(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);

 src/image.h

@@ -8,6 +8,11 @@
#include <math.h>
#include "box.h"

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

typedef struct {
    int h;
    int w;
@@ -25,8 +30,9 @@
image image_distance(image a, image b);
void scale_image(image m, float s);
image crop_image(image im, int dx, int dy, int w, int h);
image random_crop_image(image im, int low, int high, int size);
image resize_image(image im, int w, int h);
image resize_image2(image im, int w, int h);
image resize_min(image im, int min);
void translate_image(image m, float s);
void normalize_image(image p);
image rotate_image(image m, float rad);
@@ -53,6 +59,8 @@

#ifdef OPENCV
void save_image_jpg(image p, char *name);
image get_image_from_stream(CvCapture *cap);
image ipl_to_image(IplImage* src);
#endif

void print_image(image m);

 src/imagenet.c

@@ -39,7 +39,7 @@
    args.m = N;
    args.labels = labels;
    args.d = &buffer;
    args.type = CLASSIFICATION_DATA;
    args.type = OLD_CLASSIFICATION_DATA;

    load_thread = load_data_in_thread(args);
    int epoch = (*net.seen)/N;
@@ -115,7 +115,7 @@
    args.m = 0;
    args.labels = labels;
    args.d = &buffer;
    args.type = CLASSIFICATION_DATA;
    args.type = OLD_CLASSIFICATION_DATA;

    pthread_t load_thread = load_data_in_thread(args);
    for(i = 1; i <= splits; ++i){

 src/layer.h

@@ -22,7 +22,8 @@
    LOCAL,
    SHORTCUT,
    ACTIVE,
    RNN
    RNN,
    CRNN
} LAYER_TYPE;

typedef enum{

 src/network.c

@@ -9,6 +9,7 @@
#include "crop_layer.h"
#include "connected_layer.h"
#include "rnn_layer.h"
#include "crnn_layer.h"
#include "local_layer.h"
#include "convolutional_layer.h"
#include "activation_layer.h"
@@ -85,6 +86,8 @@
            return "connected";
        case RNN:
            return "rnn";
        case CRNN:
            return "crnn";
        case MAXPOOL:
            return "maxpool";
        case AVGPOOL:
@@ -149,6 +152,8 @@
            forward_connected_layer(l, state);
        } else if(l.type == RNN){
            forward_rnn_layer(l, state);
        } else if(l.type == CRNN){
            forward_crnn_layer(l, state);
        } else if(l.type == CROP){
            forward_crop_layer(l, state);
        } else if(l.type == COST){
@@ -185,6 +190,8 @@
            update_connected_layer(l, update_batch, rate, net.momentum, net.decay);
        } else if(l.type == RNN){
            update_rnn_layer(l, update_batch, rate, net.momentum, net.decay);
        } else if(l.type == CRNN){
            update_crnn_layer(l, update_batch, rate, net.momentum, net.decay);
        } else if(l.type == LOCAL){
            update_local_layer(l, update_batch, rate, net.momentum, net.decay);
        }
@@ -205,7 +212,7 @@
    int count = 0;
    for(i = 0; i < net.n; ++i){
        if(net.layers[i].type == COST){
            sum += net.layers[i].output[0];
            sum += net.layers[i].cost[0];
            ++count;
        }
        if(net.layers[i].type == DETECTION){
@@ -261,6 +268,8 @@
            backward_connected_layer(l, state);
        } else if(l.type == RNN){
            backward_rnn_layer(l, state);
        } else if(l.type == CRNN){
            backward_crnn_layer(l, state);
        } else if(l.type == LOCAL){
            backward_local_layer(l, state);
        } else if(l.type == COST){

 src/network.h

@@ -36,6 +36,7 @@

    int inputs;
    int h, w, c;
    int max_crop;

    #ifdef GPU
    float **input_gpu;

 src/network_kernels.cu

@@ -16,6 +16,7 @@
#include "crop_layer.h"
#include "connected_layer.h"
#include "rnn_layer.h"
#include "crnn_layer.h"
#include "detection_layer.h"
#include "convolutional_layer.h"
#include "activation_layer.h"
@@ -59,6 +60,8 @@
            forward_connected_layer_gpu(l, state);
        } else if(l.type == RNN){
            forward_rnn_layer_gpu(l, state);
        } else if(l.type == CRNN){
            forward_crnn_layer_gpu(l, state);
        } else if(l.type == CROP){
            forward_crop_layer_gpu(l, state);
        } else if(l.type == COST){
@@ -122,6 +125,8 @@
            backward_connected_layer_gpu(l, state);
        } else if(l.type == RNN){
            backward_rnn_layer_gpu(l, state);
        } else if(l.type == CRNN){
            backward_crnn_layer_gpu(l, state);
        } else if(l.type == COST){
            backward_cost_layer_gpu(l, state);
        } else if(l.type == ROUTE){
@@ -147,6 +152,8 @@
            update_connected_layer_gpu(l, update_batch, rate, net.momentum, net.decay);
        } else if(l.type == RNN){
            update_rnn_layer_gpu(l, update_batch, rate, net.momentum, net.decay);
        } else if(l.type == CRNN){
            update_crnn_layer_gpu(l, update_batch, rate, net.momentum, net.decay);
        } else if(l.type == LOCAL){
            update_local_layer_gpu(l, update_batch, rate, net.momentum, net.decay);
        }

 src/nightmare.c

@@ -8,6 +8,8 @@
#include "opencv2/highgui/highgui_c.h"
#endif

// ./darknet nightmare cfg/extractor.recon.cfg ~/trained/yolo-coco.conv frame6.png -reconstruct -iters 500 -i 3 -lambda .1 -rate .01 -smooth 2

float abs_mean(float *x, int n)
{
    int i;
@@ -31,8 +33,8 @@

void optimize_picture(network *net, image orig, int max_layer, float scale, float rate, float thresh, int norm)
{
    scale_image(orig, 2);
    translate_image(orig, -1);
    //scale_image(orig, 2);
    //translate_image(orig, -1);
    net->n = max_layer + 1;

    int dx = rand()%16 - 8;
@@ -98,8 +100,8 @@
       translate_image(orig, mean);
     */

    translate_image(orig, 1);
    scale_image(orig, .5);
    //translate_image(orig, 1);
    //scale_image(orig, .5);
    //normalize_image(orig);

    constrain_image(orig);
@@ -133,50 +135,47 @@
    }
}

void reconstruct_picture(network net, float *features, image recon, image update, float rate, float momentum, float lambda, int smooth_size)
void reconstruct_picture(network net, float *features, image recon, image update, float rate, float momentum, float lambda, int smooth_size, int iters)
{
    scale_image(recon, 2);
    translate_image(recon, -1);
    int iter = 0;
    for (iter = 0; iter < iters; ++iter) {
        image delta = make_image(recon.w, recon.h, recon.c);

    image delta = make_image(recon.w, recon.h, recon.c);

    network_state state = {0};
        network_state state = {0};
#ifdef GPU
    state.input = cuda_make_array(recon.data, recon.w*recon.h*recon.c);
    state.delta = cuda_make_array(delta.data, delta.w*delta.h*delta.c);
    state.truth = cuda_make_array(features, get_network_output_size(net));
        state.input = cuda_make_array(recon.data, recon.w*recon.h*recon.c);
        state.delta = cuda_make_array(delta.data, delta.w*delta.h*delta.c);
        state.truth = cuda_make_array(features, get_network_output_size(net));

    forward_network_gpu(net, state);
    backward_network_gpu(net, state);
        forward_network_gpu(net, state);
        backward_network_gpu(net, state);

    cuda_pull_array(state.delta, delta.data, delta.w*delta.h*delta.c);
        cuda_pull_array(state.delta, delta.data, delta.w*delta.h*delta.c);

    cuda_free(state.input);
    cuda_free(state.delta);
    cuda_free(state.truth);
        cuda_free(state.input);
        cuda_free(state.delta);
        cuda_free(state.truth);
#else
    state.input = recon.data;
    state.delta = delta.data;
    state.truth = features;
        state.input = recon.data;
        state.delta = delta.data;
        state.truth = features;

    forward_network(net, state);
    backward_network(net, state);
        forward_network(net, state);
        backward_network(net, state);
#endif

    axpy_cpu(recon.w*recon.h*recon.c, 1, delta.data, 1, update.data, 1);
    smooth(recon, update, lambda, smooth_size);
        axpy_cpu(recon.w*recon.h*recon.c, 1, delta.data, 1, update.data, 1);
        smooth(recon, update, lambda, smooth_size);

    axpy_cpu(recon.w*recon.h*recon.c, rate, update.data, 1, recon.data, 1);
    scal_cpu(recon.w*recon.h*recon.c, momentum, update.data, 1);
        axpy_cpu(recon.w*recon.h*recon.c, rate, update.data, 1, recon.data, 1);
        scal_cpu(recon.w*recon.h*recon.c, momentum, update.data, 1);

    translate_image(recon, 1);
    scale_image(recon, .5);
        //float mag = mag_array(recon.data, recon.w*recon.h*recon.c);
        //scal_cpu(recon.w*recon.h*recon.c, 600/mag, recon.data, 1);

    float mag = mag_array(recon.data, recon.w*recon.h*recon.c);
    scal_cpu(recon.w*recon.h*recon.c, 600/mag, recon.data, 1);

    constrain_image(recon);
    free_image(delta);
        constrain_image(recon);
        free_image(delta);
    }
}


@@ -226,7 +225,7 @@
        im = resized;
    }

    float *features;
    float *features = 0;
    image update;
    if (reconstruct){
        resize_network(&net, im.w, im.h);
@@ -241,13 +240,19 @@
        printf("%d features\n", out_im.w*out_im.h*out_im.c);


        im = resize_image(im, im.w*2, im.h);
        f_im = resize_image(f_im, f_im.w*2, f_im.h);
        im = resize_image(im, im.w, im.h);
        f_im = resize_image(f_im, f_im.w, f_im.h);
        features = f_im.data;

        int i;
        for(i = 0; i < 14*14*512; ++i){
            features[i] += rand_uniform(-.19, .19);
        }

        free_image(im);
        im = make_random_image(im.w, im.h, im.c);
        update = make_image(im.w, im.h, im.c);

    }

    int e;
@@ -259,11 +264,12 @@
            fprintf(stderr, "%d, ", n);
            fflush(stderr);
            if(reconstruct){
                reconstruct_picture(net, features, im, update, rate, momentum, lambda, smooth_size);
                reconstruct_picture(net, features, im, update, rate, momentum, lambda, smooth_size, 1);
                //if ((n+1)%30 == 0) rate *= .5;
                show_image(im, "reconstruction");
                #ifdef OPENCV
#ifdef OPENCV
                cvWaitKey(10);
                #endif
#endif
            }else{
                int layer = max_layer + rand()%range - range/2;
                int octave = rand()%octaves;

 src/parser.c

@@ -12,6 +12,7 @@
#include "deconvolutional_layer.h"
#include "connected_layer.h"
#include "rnn_layer.h"
#include "crnn_layer.h"
#include "maxpool_layer.h"
#include "softmax_layer.h"
#include "dropout_layer.h"
@@ -36,6 +37,7 @@
int is_deconvolutional(section *s);
int is_connected(section *s);
int is_rnn(section *s);
int is_crnn(section *s);
int is_maxpool(section *s);
int is_avgpool(section *s);
int is_dropout(section *s);
@@ -169,6 +171,21 @@
    return layer;
}

layer parse_crnn(list *options, size_params params)
{
    int output_filters = option_find_int(options, "output_filters",1);
    int hidden_filters = option_find_int(options, "hidden_filters",1);
    char *activation_s = option_find_str(options, "activation", "logistic");
    ACTIVATION activation = get_activation(activation_s);
    int batch_normalize = option_find_int_quiet(options, "batch_normalize", 0);

    layer l = make_crnn_layer(params.batch, params.w, params.h, params.c, hidden_filters, output_filters, params.time_steps, activation, batch_normalize);

    l.shortcut = option_find_int_quiet(options, "shortcut", 0);

    return l;
}

layer parse_rnn(list *options, size_params params)
{
    int output = option_find_int(options, "output",1);
@@ -419,6 +436,7 @@
    net->w = option_find_int_quiet(options, "width",0);
    net->c = option_find_int_quiet(options, "channels",0);
    net->inputs = option_find_int_quiet(options, "inputs", net->h * net->w * net->c);
    net->max_crop = option_find_int_quiet(options, "max_crop",net->w*2);

    if(!net->inputs && !(net->h && net->w && net->c)) error("No input parameters supplied");

@@ -501,6 +519,8 @@
            l = parse_deconvolutional(options, params);
        }else if(is_rnn(s)){
            l = parse_rnn(options, params);
        }else if(is_crnn(s)){
            l = parse_crnn(options, params);
        }else if(is_connected(s)){
            l = parse_connected(options, params);
        }else if(is_crop(s)){
@@ -591,6 +611,10 @@
    return (strcmp(s->type, "[net]")==0
            || strcmp(s->type, "[network]")==0);
}
int is_crnn(section *s)
{
    return (strcmp(s->type, "[crnn]")==0);
}
int is_rnn(section *s)
{
    return (strcmp(s->type, "[rnn]")==0);
@@ -705,6 +729,23 @@
    fclose(fp);
}

void save_convolutional_weights(layer l, FILE *fp)
{
#ifdef GPU
    if(gpu_index >= 0){
        pull_convolutional_layer(l);
    }
#endif
    int num = l.n*l.c*l.size*l.size;
    fwrite(l.biases, sizeof(float), l.n, fp);
    if (l.batch_normalize){
        fwrite(l.scales, sizeof(float), l.n, fp);
        fwrite(l.rolling_mean, sizeof(float), l.n, fp);
        fwrite(l.rolling_variance, sizeof(float), l.n, fp);
    }
    fwrite(l.filters, sizeof(float), num, fp);
}

void save_connected_weights(layer l, FILE *fp)
{
#ifdef GPU
@@ -739,25 +780,17 @@
    for(i = 0; i < net.n && i < cutoff; ++i){
        layer l = net.layers[i];
        if(l.type == CONVOLUTIONAL){
#ifdef GPU
            if(gpu_index >= 0){
                pull_convolutional_layer(l);
            }
#endif
            int num = l.n*l.c*l.size*l.size;
            fwrite(l.biases, sizeof(float), l.n, fp);
            if (l.batch_normalize){
                fwrite(l.scales, sizeof(float), l.n, fp);
                fwrite(l.rolling_mean, sizeof(float), l.n, fp);
                fwrite(l.rolling_variance, sizeof(float), l.n, fp);
            }
            fwrite(l.filters, sizeof(float), num, fp);
            save_convolutional_weights(l, fp);
        } if(l.type == CONNECTED){
            save_connected_weights(l, fp);
        } if(l.type == RNN){
            save_connected_weights(*(l.input_layer), fp);
            save_connected_weights(*(l.self_layer), fp);
            save_connected_weights(*(l.output_layer), fp);
        } if(l.type == CRNN){
            save_convolutional_weights(*(l.input_layer), fp);
            save_convolutional_weights(*(l.self_layer), fp);
            save_convolutional_weights(*(l.output_layer), fp);
        } if(l.type == LOCAL){
#ifdef GPU
            if(gpu_index >= 0){
@@ -809,6 +842,27 @@
#endif
}

void load_convolutional_weights(layer l, FILE *fp)
{
    int num = l.n*l.c*l.size*l.size;
    fread(l.biases, sizeof(float), l.n, fp);
    if (l.batch_normalize && (!l.dontloadscales)){
        fread(l.scales, sizeof(float), l.n, fp);
        fread(l.rolling_mean, sizeof(float), l.n, fp);
        fread(l.rolling_variance, sizeof(float), l.n, fp);
    }
    fread(l.filters, sizeof(float), num, fp);
    if (l.flipped) {
        transpose_matrix(l.filters, l.c*l.size*l.size, l.n);
    }
#ifdef GPU
    if(gpu_index >= 0){
        push_convolutional_layer(l);
    }
#endif
}


void load_weights_upto(network *net, char *filename, int cutoff)
{
    fprintf(stderr, "Loading weights from %s...", filename);
@@ -830,22 +884,7 @@
        layer l = net->layers[i];
        if (l.dontload) continue;
        if(l.type == CONVOLUTIONAL){
            int num = l.n*l.c*l.size*l.size;
            fread(l.biases, sizeof(float), l.n, fp);
            if (l.batch_normalize && (!l.dontloadscales)){
                fread(l.scales, sizeof(float), l.n, fp);
                fread(l.rolling_mean, sizeof(float), l.n, fp);
                fread(l.rolling_variance, sizeof(float), l.n, fp);
            }
            fread(l.filters, sizeof(float), num, fp);
            if (l.flipped) {
                transpose_matrix(l.filters, l.c*l.size*l.size, l.n);
            }
#ifdef GPU
            if(gpu_index >= 0){
                push_convolutional_layer(l);
            }
#endif
            load_convolutional_weights(l, fp);
        }
        if(l.type == DECONVOLUTIONAL){
            int num = l.n*l.c*l.size*l.size;
@@ -860,6 +899,11 @@
        if(l.type == CONNECTED){
            load_connected_weights(l, fp, transpose);
        }
        if(l.type == CRNN){
            load_convolutional_weights(*(l.input_layer), fp);
            load_convolutional_weights(*(l.self_layer), fp);
            load_convolutional_weights(*(l.output_layer), fp);
        }
        if(l.type == RNN){
            load_connected_weights(*(l.input_layer), fp, transpose);
            load_connected_weights(*(l.self_layer), fp, transpose);

 src/rnn.c

@@ -71,6 +71,7 @@
    fprintf(stderr, "Learning Rate: %g, Momentum: %g, Decay: %g\n", net.learning_rate, net.momentum, net.decay);
    int batch = net.batch;
    int steps = net.time_steps;
    //*net.seen = 0;
    int i = (*net.seen)/net.batch;

    clock_t time;

 src/rnn_layer.c

@@ -10,7 +10,7 @@
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

void increment_layer(layer *l, int steps)
static void increment_layer(layer *l, int steps)
{
    int num = l->outputs*l->batch*steps;
    l->output += num;

 src/rnn_vid.c

New file
@@ -0,0 +1,210 @@
#include "network.h"
#include "cost_layer.h"
#include "utils.h"
#include "parser.h"
#include "blas.h"

#ifdef OPENCV
#include "opencv2/highgui/highgui_c.h"

void reconstruct_picture(network net, float *features, image recon, image update, float rate, float momentum, float lambda, int smooth_size, int iters);


typedef struct {
    float *x;
    float *y;
} float_pair;

float_pair get_rnn_vid_data(network net, char **files, int n, int batch, int steps)
{
    int b;
    assert(net.batch == steps + 1);
    image out_im = get_network_image(net);
    int output_size = out_im.w*out_im.h*out_im.c;
    printf("%d %d %d\n", out_im.w, out_im.h, out_im.c);
    float *feats = calloc(net.batch*batch*output_size, sizeof(float));
    for(b = 0; b < batch; ++b){
        int input_size = net.w*net.h*net.c;
        float *input = calloc(input_size*net.batch, sizeof(float));
        char *filename = files[rand()%n];
        CvCapture *cap = cvCaptureFromFile(filename);
        int frames = cvGetCaptureProperty(cap, CV_CAP_PROP_FRAME_COUNT);
        int index = rand() % (frames - steps - 2);
        if (frames < (steps + 4)){
            --b;
            free(input);
            continue;
        }

        printf("frames: %d, index: %d\n", frames, index);
        cvSetCaptureProperty(cap, CV_CAP_PROP_POS_FRAMES, index);

        int i;
        for(i = 0; i < net.batch; ++i){
            IplImage* src = cvQueryFrame(cap);
            image im = ipl_to_image(src);
            rgbgr_image(im);
            image re = resize_image(im, net.w, net.h);
            //show_image(re, "loaded");
            //cvWaitKey(10);
            memcpy(input + i*input_size, re.data, input_size*sizeof(float));
            free_image(im);
            free_image(re);
        }
        float *output = network_predict(net, input);

        free(input);

        for(i = 0; i < net.batch; ++i){
            memcpy(feats + (b + i*batch)*output_size, output + i*output_size, output_size*sizeof(float));
        }

        cvReleaseCapture(&cap);
    }

    //printf("%d %d %d\n", out_im.w, out_im.h, out_im.c);
    float_pair p = {0};
    p.x = feats;
    p.y = feats + output_size*batch; //+ out_im.w*out_im.h*out_im.c;

    return p;
}


void train_vid_rnn(char *cfgfile, char *weightfile)
{
    char *train_videos = "data/vid/train.txt";
    char *backup_directory = "/home/pjreddie/backup/";
    srand(time(0));
    data_seed = time(0);
    char *base = basecfg(cfgfile);
    printf("%s\n", base);
    float avg_loss = -1;
    network net = parse_network_cfg(cfgfile);
    if(weightfile){
        load_weights(&net, weightfile);
    }
    printf("Learning Rate: %g, Momentum: %g, Decay: %g\n", net.learning_rate, net.momentum, net.decay);
    int imgs = net.batch*net.subdivisions;
    int i = *net.seen/imgs;

    list *plist = get_paths(train_videos);
    int N = plist->size;
    char **paths = (char **)list_to_array(plist);
    clock_t time;
    int steps = net.time_steps;
    int batch = net.batch / net.time_steps;

    network extractor = parse_network_cfg("cfg/extractor.cfg");
    load_weights(&extractor, "/home/pjreddie/trained/yolo-coco.conv");

    while(get_current_batch(net) < net.max_batches){
        i += 1;
        time=clock();
        float_pair p = get_rnn_vid_data(extractor, paths, N, batch, steps);

        float loss = train_network_datum(net, p.x, p.y) / (net.batch);


        free(p.x);
        if (avg_loss < 0) avg_loss = loss;
        avg_loss = avg_loss*.9 + loss*.1;

        fprintf(stderr, "%d: %f, %f avg, %f rate, %lf seconds\n", i, loss, avg_loss, get_current_rate(net), sec(clock()-time));
        if(i%100==0){
            char buff[256];
            sprintf(buff, "%s/%s_%d.weights", backup_directory, base, i);
            save_weights(net, buff);
        }
        if(i%10==0){
            char buff[256];
            sprintf(buff, "%s/%s.backup", backup_directory, base);
            save_weights(net, buff);
        }
    }
    char buff[256];
    sprintf(buff, "%s/%s_final.weights", backup_directory, base);
    save_weights(net, buff);
}


image save_reconstruction(network net, image *init, float *feat, char *name, int i)
{
    image recon;
    if (init) {
        recon = copy_image(*init);
    } else {
        recon = make_random_image(net.w, net.h, 3);
    }

    image update = make_image(net.w, net.h, 3);
    reconstruct_picture(net, feat, recon, update, .01, .9, .1, 2, 50);
    char buff[256];
    sprintf(buff, "%s%d", name, i);
    save_image(recon, buff);
    free_image(update);
    return recon;
}

void generate_vid_rnn(char *cfgfile, char *weightfile)
{
    network extractor = parse_network_cfg("cfg/extractor.recon.cfg");
    load_weights(&extractor, "/home/pjreddie/trained/yolo-coco.conv");

    network net = parse_network_cfg(cfgfile);
    if(weightfile){
        load_weights(&net, weightfile);
    }
    set_batch_network(&extractor, 1);
    set_batch_network(&net, 1);

    int i;
    CvCapture *cap = cvCaptureFromFile("/extra/vid/ILSVRC2015/Data/VID/snippets/val/ILSVRC2015_val_00007030.mp4");
    float *feat;
    float *next;
    image last;
    for(i = 0; i < 25; ++i){
        image im = get_image_from_stream(cap);
        image re = resize_image(im, extractor.w, extractor.h);
        feat = network_predict(extractor, re.data);
        if(i > 0){
            printf("%f %f\n", mean_array(feat, 14*14*512), variance_array(feat, 14*14*512));
            printf("%f %f\n", mean_array(next, 14*14*512), variance_array(next, 14*14*512));
            printf("%f\n", mse_array(feat, 14*14*512));
            axpy_cpu(14*14*512, -1, feat, 1, next, 1);
            printf("%f\n", mse_array(next, 14*14*512));
        }
        next = network_predict(net, feat);

        free_image(im);

        free_image(save_reconstruction(extractor, 0, feat, "feat", i));
        free_image(save_reconstruction(extractor, 0, next, "next", i));
        if (i==24) last = copy_image(re);
        free_image(re);
    }
    for(i = 0; i < 30; ++i){
        next = network_predict(net, next);
        image new = save_reconstruction(extractor, &last, next, "new", i);
        free_image(last);
        last = new;
    }
}

void run_vid_rnn(int argc, char **argv)
{
    if(argc < 4){
        fprintf(stderr, "usage: %s %s [train/test/valid] [cfg] [weights (optional)]\n", argv[0], argv[1]);
        return;
    }

    char *cfg = argv[3];
    char *weights = (argc > 4) ? argv[4] : 0;
    //char *filename = (argc > 5) ? argv[5]: 0;
    if(0==strcmp(argv[2], "train")) train_vid_rnn(cfg, weights);
    else if(0==strcmp(argv[2], "generate")) generate_vid_rnn(cfg, weights);
}
#else
void run_vid_rnn(int argc, char **argv){}
#endif


 src/tag.c

New file
@@ -0,0 +1,144 @@
#include "network.h"
#include "utils.h"
#include "parser.h"

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

void train_tag(char *cfgfile, char *weightfile)
{
    data_seed = time(0);
    srand(time(0));
    float avg_loss = -1;
    char *base = basecfg(cfgfile);
    char *backup_directory = "/home/pjreddie/backup/";
    printf("%s\n", base);
    network net = parse_network_cfg(cfgfile);
    if(weightfile){
        load_weights(&net, weightfile);
    }
    printf("Learning Rate: %g, Momentum: %g, Decay: %g\n", net.learning_rate, net.momentum, net.decay);
    int imgs = 1024;
    list *plist = get_paths("/home/pjreddie/tag/train.list");
    char **paths = (char **)list_to_array(plist);
    printf("%d\n", plist->size);
    int N = plist->size;
    clock_t time;
    pthread_t load_thread;
    data train;
    data buffer;

    load_args args = {0};
    args.w = net.w;
    args.h = net.h;

    args.min = net.w;
    args.max = net.max_crop;
    args.size = net.w;

    args.paths = paths;
    args.classes = net.outputs;
    args.n = imgs;
    args.m = N;
    args.d = &buffer;
    args.type = TAG_DATA;

    fprintf(stderr, "%d classes\n", net.outputs);

    load_thread = load_data_in_thread(args);
    int epoch = (*net.seen)/N;
    while(get_current_batch(net) < net.max_batches || net.max_batches == 0){
        time=clock();
        pthread_join(load_thread, 0);
        train = buffer;

        load_thread = load_data_in_thread(args);
        printf("Loaded: %lf seconds\n", sec(clock()-time));
        time=clock();
        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);
        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);
        }
    }
    char buff[256];
    sprintf(buff, "%s/%s.weights", backup_directory, base);
    save_weights(net, buff);

    pthread_join(load_thread, 0);
    free_data(buffer);
    free_network(net);
    free_ptrs((void**)paths, plist->size);
    free_list(plist);
    free(base);
}

void test_tag(char *cfgfile, char *weightfile, char *filename)
{
    network net = parse_network_cfg(cfgfile);
    if(weightfile){
        load_weights(&net, weightfile);
    }
    set_batch_network(&net, 1);
    srand(2222222);
    int i = 0;
    char **names = get_labels("data/tags.txt");
    clock_t time;
    int indexes[10];
    char buff[256];
    char *input = buff;
    while(1){
        if(filename){
            strncpy(input, filename, 256);
        }else{
            printf("Enter Image Path: ");
            fflush(stdout);
            input = fgets(input, 256, stdin);
            if(!input) return;
            strtok(input, "\n");
        }
        image im = load_image_color(input, net.w, net.h);
        //resize_network(&net, im.w, im.h);
        printf("%d %d\n", im.w, im.h);

        float *X = im.data;
        time=clock();
        float *predictions = network_predict(net, X);
        top_predictions(net, 10, indexes);
        printf("%s: Predicted in %f seconds.\n", input, sec(clock()-time));
        for(i = 0; i < 10; ++i){
            int index = indexes[i];
            printf("%.1f%%: %s\n", predictions[index]*100, names[index]);
        }
        free_image(im);
        if (filename) break;
    }
}


void run_tag(int argc, char **argv)
{
    if(argc < 4){
        fprintf(stderr, "usage: %s %s [train/test/valid] [cfg] [weights (optional)]\n", argv[0], argv[1]);
        return;
    }

    char *cfg = argv[3];
    char *weights = (argc > 4) ? argv[4] : 0;
    char *filename = (argc > 5) ? argv[5] : 0;
    if(0==strcmp(argv[2], "train")) train_tag(cfg, weights);
    else if(0==strcmp(argv[2], "test")) test_tag(cfg, weights, filename);
}


 src/utils.c

@@ -2,6 +2,7 @@
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <math.h>
#include <assert.h>
#include <unistd.h>
#include <float.h>
#include <limits.h>
@@ -137,15 +138,18 @@
char *find_replace(char *str, char *orig, char *rep)
{
    static char buffer[4096];
    static char buffer2[4096];
    static char buffer3[4096];
    char *p;

    if(!(p = strstr(str, orig)))  // Is 'orig' even in 'str'?
        return str;

    strncpy(buffer, str, p-str); // Copy characters from 'str' start to 'orig' st$
    buffer[p-str] = '\0';
    strncpy(buffer2, str, p-str); // Copy characters from 'str' start to 'orig' st$
    buffer2[p-str] = '\0';

    sprintf(buffer+(p-str), "%s%s", rep, p+strlen(orig));
    sprintf(buffer3, "%s%s%s", buffer2, rep, p+strlen(orig));
    sprintf(buffer, "%s", buffer3);

    return buffer;
}
@@ -174,7 +178,8 @@
void error(const char *s)
{
    perror(s);
    exit(0);
    assert(0);
    exit(-1);
}

void malloc_error()
@@ -450,6 +455,12 @@
    return max_i;
}

int rand_int(int min, int max)
{
    int r = (rand()%(max - min + 1)) + min;
    return r;
}

// From http://en.wikipedia.org/wiki/Box%E2%80%93Muller_transform
#define TWO_PI 6.2831853071795864769252866
float rand_normal()

 src/utils.h

@@ -35,6 +35,7 @@
float mse_array(float *a, int n);
float rand_normal();
float rand_uniform(float min, float max);
int rand_int(int min, int max);
float sum_array(float *a, int n);
float mean_array(float *a, int n);
void mean_arrays(float **a, int n, int els, float *avg);