Derekduke / facemask_detect

基于C++使用华为MindSpore Lite实现口罩检测算法的端侧部署,使用Tensorflow Lite的Python接口在上位机做了模型验证

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AI Part 工作进度

基于Keras和TFLite的上位机模型运行

Keras实时视频流口罩检测

在./facemaskdetect/Keras-Python目录下执行:

    Python keras_infer.py

TFLite测试图片口罩检测

在./facemaskdetect/TFLite-Python目录下执行:

    Python Verify.py

test

Win10上基于MindSpore Lite在Hi3516D上做AI模型部署

测试demo(见example):

  • peson_detect
  • facemark_detect

Step1. TFLite模型转换

1) 切换路径

.\Mindspore-lite-1.6.1-win10\tools\converter\converter

2) 环境变量设置:

直接去图形界面的系统环境变量设置中添加路径:

  1. (self_path)\Mindspore-lite-1.6.1-win10\tools\converter\lib
  2. (self_path)\Mindspore-lite-1.6.1-win10\tools\benchmark

3) 模型转换

确认待转换的TFLite模型在converter路径下

call converter_lite.exe --fmk=TFLITE --modelFile=xxx.tflite --outputFile=xxx

结果会在当前目录生成xxx.ms格式的模型

Step2. 模型推理

1)编译环境配置

  1. 确认MinGW已装好,且gcc版本大于等于7.3.0
  2. 确认cmake已装好,且cmake版本大于等于3.12
  3. 环境变量配置好后,在cmd测试命令确保安装成功

2)编译运行

  1. 确认待推理模型被复制到了model文件夹中
  2. 进入build文件夹目录,执行"cmake --build ."
  3. 编译无误后,执行"demo"运行

Step3. 模型上位机验证

1)行人检测

复制./mindspore-lite-1.6.1-win10/example/person_detct下的main.cc到mindspore-lite-1.6.1-win10下,直接编译运行得到person_score和no_perso_score,经过相同测试图片的输出比对,和stm32单片机上运行的结果完全一致。

2)口罩检测

  1. 使用Tensorflow Lite进行验证,在./facemaskdetect/TFLite-Python目录下运行python Verify.py可以对路径下的图片进行检测,依赖环境:tensorflow2.5.0、opencv、numpy。
  2. 使用Mindspore Lite进行验证,复制./mindspore-lite-1.6.1-win10/example/face_mask_detect下的main.cc到mindspore-lite-1.6.1-win10下,直接编译运行得到坐标框坐标、置信度、分类结果信息,可以在Python代码中用opencv输入坐标验证检测效果。
  3. Mindspore Lite和TF Lite的运行结果存在一些误差,应该是浮点数精度引起的。所有的预处理和后处理代码都采用C语言编写,方便以后移植到其它平台。
  4. 测试效果如下:深蓝色为TF Lite推理的结果,浅蓝色为Mindspore Lite推理的结果

verify

Step4. 模型下位机验证

1) NNIE专用模型转换

所有转换所需要用到的材料都提供在./mindspore-lite-1.6.1-nnie中

  1. 下载NNIE专用converter转换工具,打开WSL窗口进行解压,然后在WSL中导入环境变量:

     export LD_LIBRARY_PATH=/mnt/d/Code/hisicon/NNIE/mindspore-lite-1.6.1-linux-x64:/mnt/d/Code/hisicon/NNIE/mindspore-lite-1.6.1-linux-x64/tools/converter/lib:/mnt/d/Code/hisicon/NNIE/mindspore-lite-1.6.1-linux-x64/runtime/lib:/mnt/d/Code/hisicon/NNIE/mindspore-lite-1.6.1-linux-x64/tools/converter/providers/Hi3516D/third_party/opencv-4.2.0:/mnt/d/Code/hisicon/NNIE/mindspore-lite-1.6.1-linux-x64/tools/converter/providers/Hi3516D/third_party/protobuf-3.9.0
    
     cd ${PACKAGE_ROOT_PATH}/tools/converter/converter
     
     export NNIE_MAPPER_PATH=/mnt/d/Code/hisicon/NNIE/mindspore-lite-1.6.1-linux-x64/tools/converter/providers/Hi3516D/libnnie_mapper.so
    
     export NNIE_DATA_PROCESS_PATH=/mnt/d/Code/hisicon/NNIE/mindspore-lite-1.6.1-linux-x64/tools/converter/providers/Hi3516D/libmslite_nnie_data_process.so
    
     export BENCHMARK_PATH=/mnt/d/Code/hisicon/NNIE/mindspore-lite-1.6.1-linux-x64/tools/benchmark
    
     export NNIE_CONFIG_PATH=./nnie.cfg
    
  2. 自己编写nnie.cfg和input_nchw.txt

  • nnie.cfg中的内容

      [net_type] 0
      [image_list] ./input_nchw.txt
      [image_type] 0
      [norm_type] 0
      [mean_file] null
    
  • input_nchw.txt中的内容

image_list参数介绍可以参考《HiSVP开发指南》的第90页(右下角页码),这里使用Python+opencv做input_nchw.txt生成

    img_raw = cv2.imread(str(img_path))
    image = cv2.resize(img_raw, (260, 260), cv2.INTER_AREA) # 改变尺寸 
    fp = open('input.txt' , mode='w')
    for i in range(0,260):
        for j in range(0,260):
            for k in range(0,3):
                fp.write(str(image[i][j][k]/255.0)+' ')
    fp.close()
  1. NNIE模型转换

目前NNIE转换器只支持caffe模型,执行:

    ./converter_lite --fmk=CAFFE --modelFile=${model_name}.prototxt --weightFile=${model_name}.caffemodel --configFile=./converter.cfg --outputFile=${model_name}

运行后的结果显示为:

    CONVERTER RESULT SUCCESS:0

2) 在Hi3516上进行Runtime测试

Step5. 集成推理

About

基于C++使用华为MindSpore Lite实现口罩检测算法的端侧部署,使用Tensorflow Lite的Python接口在上位机做了模型验证


Languages

Language:C 76.5%Language:C++ 21.5%Language:Makefile 1.2%Language:CMake 0.4%Language:Python 0.4%Language:TypeScript 0.0%