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标题: Firefly支持AI引擎Tengine,性能提升,轻松搭建AI计算框架 [打印本页]
作者: 暴走的阿Sai 时间: 2018-8-9 11:02
标题: Firefly支持AI引擎Tengine,性能提升,轻松搭建AI计算框架
Tengine&RK3399介绍
Tengine
Tengine 是OPEN AI LAB 为嵌入式设备开发的一个轻量级、高性能并且模块化的引擎。
Tengine在嵌入式设备上支持CPU,GPU,DLA/NPU,DSP异构计算的计算框架,实现异构计算的调度器,基于ARM平台的高效的计算库实现,针对特定硬件平台的性能优化,动态规划计算图的内存使用,提供对于网络远端AI计算能力的访问支持,支持多级别并行,整个系统模块可拆卸,基于事件驱动的计算模型,吸取已有AI计算框架的优点,设计全新的计算图表示。
RK3399
作为Firefly新一代的顶级开源平台,Firefly-RK3399采用了六核64位“服务器级”处理器Rockchip RK3399,拥有2GB/4GB DDR3和16G/32GB eMMC, 并新增DP 1.2、PCIe 2.1 M.2、Type-C、USB3.0 HOST等高性能数据传输和显示接口。Firefly-RK3399强大的性能配置将给VR、全景拍摄、视觉识别、服务器、3D等前沿技术带来里程碑的变革。
RK3399系统烧录
- 下载烧录工具和系统镜像
烧录工具下载地址 | 百度云
系统镜像下载地址 | 百度云
系统镜像选择Firefly-RK3399-ubuntu16.04-20180416112819,下载下来是一个tar压缩包,解压后得到一个img镜像文件;
烧录工具的压缩包解压后包含一个AndroidTool的烧录工具以及一个DriverAssitant驱动程序; - 按照USB驱动
解压DriverAssitant_v4.5的压缩包,运行其中的Driverinstall.exe程序,点击“驱动安装”,按照步骤安装即可; - 使RK3399进入升级模式
用USB线连接PC和RK3399,Type-A端接PC,Type-C端接RK3399;
RK3399断电,按住RECOVERY键并接上电源(或在通电情况下,按住RECOVERY然后轻按RESET重启),保持两三秒后松开RECOVERY键,此时启动PC的设备管理器(快捷键Win+X,可以找到设备管理器入口),如果看到多出一个Class for rockusb devices设备说明RK3399成功进入升级模式 - 系统烧录
运行AndroidTool.exe,切换到“升级固件”选项卡,点击“固件”并选择下载的镜像文件(扩展名为.img),然后点击“升级”开始烧录,右边的log会输出相关的信息,直到“下载固件成功”以及“重启设备成功”说明成功完成烧录。
RK3399远程访问
有时候专门为RK3399外接显示器和键鼠不大方便,我们可以通过ssh或vnc来远程访问;
首先让RK3399连接上网络(有线或无线),然后快捷键ctrl+alt+t呼出终端,输入指令ifconfig查看当前的网络配置——
其中eth0和wlan0分别是有线和无线网络的配置信息,我这里连接的是无线网,可以看到wlan0下有一项inet addr,这是设备在无线网络上的ip地址,把后边这串地址192.168.50.176记下来待会用得上。(如果你接的是有线网络,那么也可以在eth0下找到相应的inet addr地址)
推荐一个非常实用的免费远程连接工具:MobaXterm
ssh
烧录的系统镜像本身自带一个ssh服务器openssh-server,不需要我们额外安装。直接打开MobaXterm,点击左上角的Session
按照下图进行配置——
配置完就可以通过远程连接到RK3399的终端上——
既可以直接在PC上远程执行指令,也可以方便地在PC和RK3399之间传输文件。
vnc
ssh只能连接到RK3399上的纯文本模式的终端,如果你需要进一步控制RK3399的界面,可以额外安装vnc服务;
打开终端,刷新apt源:
安装x11vnc:
- sudo apt-get install x11vnc
复制代码
为vnc服务生成密码(按照提示输入密码,并写入文件):
添加服务:
- sudo vim /lib/systemd/system/x11vnc.service
复制代码
为x11vnc.service添加以下内容然后保存:
- [Unit]
- Description=Start x11vnc at startup.
- After=multi-user.target
- [Service]
- Type=simple
- ExecStart=/usr/bin/x11vnc -auth guess -once -loop -noxdamage -repeat -rfbauth /home/firefly/.vnc/passwd -rfbport 5900 -shared
- [Install]
- WantedBy=multi-user.target
复制代码
加载服务:
- sudo systemctl daemon-reload
复制代码
启动服务:
- sudo service x11vnc start
复制代码
设置开机自启动:
- sudo systemctl enable x11vnc.service
复制代码
这样一来RK3399上的vnc服务就设置完毕,接下来直接用MobaXterm远程控制桌面;
和ssd一样点击左上角的Session选项,切换到vnc选项卡,如下图配置:
配置完毕后双击并输入刚刚在RK3399上设置的密码就可以远程控制桌面~~
安装Tengine
RK3399的基本环境安顿好之后,接下来可以开始搭建Tengine的环境。
- 安装git
- 用git下载源码
- git clone https://github.com/OAID/tengine
复制代码
- 安装编译源码时需要依赖的包
- sudo apt install libprotobuf-dev protobuf-compiler libboost-all-dev libgoogle-glog-dev libopenblas-dev libopencv-dev
复制代码
- 进入Tengine目录,复制编译的配置文件
- cd ~/tengine
- cp makefile.config.example makefile.config
复制代码
编辑makefile.config文件(如果不需要修改配置,可以直接忽略这一步)后续需要用到MobileNet SSD网络,其中包含维度交换的Permute层,该层是ACL暂时不支持的,所以这里暂时不建议开启ACL支持
编译
配置相关环境- sudo mkdir -p /usr/local/AID/Tengine
- sudo cp -rpf ~/Tengine/install/* /usr/local/AID/Tengine
- wget ftp://ftp.openailab.net/tools/script/gen-pkg-config-pc.sh
- chmod +x ./gen-pkg-config-pc.sh
- sudo ./gen-pkg-config-pc.sh
复制代码
小试牛刀:运行Tengine自带的Demo
Tengine配置完毕,接下来我们试着运行Tengine自带的几个Demo。
分类网络SqueezeNet和MobileNet
- 运行SqueezeNet
- ./build/tests/bin/bench_sqz -r1——(-r1 代表重复次数)
复制代码
- 运行MobileNet
- ./build/tests/bin/bench_mobilenet -r1——(-r1 代表重复次数)
复制代码
运行后即可在终端看到输出结果。
目标检测网络MobileNet SSD
在example目录下有一个mobilenet_ssd的子目录,一般情况下在目录执行
就可以编译目录下的程序,然而……
好吧,烧录的系统上没有cmake,安装一下:- sudo apt-get install cmake
复制代码
不过make的时候又报了错——
看起来是找不到tengine的头文件,打开CMakeLists.txt文件瞧瞧,开头部分是这样的——- cmake_minimum_required (VERSION 2.8)
- project(MSSD)
- set( INSTALL_DIR ${TENGINE_DIR}/install/)
- set( TENGINE_LIBS tengine)
- ...
复制代码
好像这里引用了一个变量TENGINE_DIR但却没有提前指定,我们给它设置一下,变为——
- cmake_minimum_required (VERSION 2.8)
- project(MSSD)
- set( TENGINE_DIR /home/firefly/Tengine )
- set( INSTALL_DIR ${TENGINE_DIR}/install/)
- set( TENGINE_LIBS tengine)
- ...
复制代码
再make一下,头文件是找到了,但printf好像有点问题——
搜索一下prinf,如果printf前有std::就去掉(也就是把std::printf替换为printf),保存后再make一下……诶!通过了~~
运行一下
./MSSD
ummmm没有模型文件,下载一个!
Tengine提供了一些训练好的模型——Tengine_models | 百度云(提取码:57vb)
找到mobilenet_ssd文件夹把其中的MobileNetSSD_deploy.prototxt和MobileNetSSD_deploy.caffemodel下载下来放到./models目录下就行, 再运行一下./MSSD——
没报错,有结果,好了,收工!
等等,这些输出什么意思呢?
- 从prototxt文件里读出模型
proto file not specified,using /home/firefly/Tengine/models/MobileNetSSD_deploy.prototxt by default - 从caffemodel文件里读出模型参数
model file not specified,using /home/firefly/Tengine/models/MobileNetSSD_deploy.caffemodel by default - 读一张ssd_dog.jpg的文件作为输入
image file not specified,using /home/firefly/Tengine/tests/images/ssd_dog.jpg by default
这张图片长这样:
- 检测出了三个物体:
- repeat 1 times, avg time per run is 161.088 ms
- detect ruesult num: 3
- dog :100%
- BOX:( 138.529 , 209.238 ),( 324.026 , 541.275 )
- car :100%
- BOX:( 466.138 , 72.3095 ),( 688.261 , 171.256 )
- bicycle :99%
- BOX:( 106.674 , 140.974 ),( 573.514 , 415.127 )
复制代码
分别是狗、小车、自行车,用时161.088ms
- 最后图片输出到了save.jpg
[DETECTED IMAGE SAVED]: save.jpg
这张图长这样:
啊就输入一张图片,输出检测好框好图片的结果。好没意思~改成动态检测的吧!
以下是修改后的源码,改动也不大,就是调用摄像头获取图片,处理完之后再输出显示(在RK3399上FPS大概为5-6)。
- /*
- * Licensed to the Apache Software Foundation (ASF) under one
- * or more contributor license agreements. See the NOTICE file
- * distributed with this work for additional information
- * regarding copyright ownership. The ASF licenses this file
- * to you under the Apache License, Version 2.0 (the
- * License); you may not use this file except in compliance
- * with the License. You may obtain a copy of the License at
- *
- * http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
- *
- * Unless required by applicable law or agreed to in writing,
- * software distributed under the License is distributed on an
- * AS IS BASIS, WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY
- * KIND, either express or implied. See the License for the
- * specific language governing permissions and limitations
- * under the License.
- */
- /*
- * Copyright (c) 2018, Open AI Lab
- * Author: chunyinglv@openailab.com
- */
- #include <unistd.h>
- #include <iostream>
- #include <iomanip>
- #include <string>
- #include <vector>
- #include "opencv2/imgproc/imgproc.hpp"
- #include "opencv2/highgui/highgui.hpp"
- #include "tengine_c_api.h"
- #include <sys/time.h>
- #include <stdio.h>
- #include "common.hpp"
- #define DEF_PROTO "models/MobileNetSSD_deploy.prototxt"
- #define DEF_MODEL "models/MobileNetSSD_deploy.caffemodel"
- #define DEF_IMAGE "tests/images/ssd_dog.jpg"
- struct Box
- {
- float x0;
- float y0;
- float x1;
- float y1;
- int class_idx;
- float score;
- };
- // void get_input_data_ssd(std::string& image_file, float* input_data, int img_h, int img_w)
- void get_input_data_ssd(cv::Mat img, float* input_data, int img_h, int img_w)
- {
- // cv::Mat img = cv::imread(image_file);
- if (img.empty())
- {
- // std::cerr << "Failed to read image file " << image_file << ".\n";
- std::cerr << "Failed to read image from camera.\n";
- return;
- }
- cv::resize(img, img, cv::Size(img_h, img_w));
- img.convertTo(img, CV_32FC3);
- float *img_data = (float *)img.data;
- int hw = img_h * img_w;
- float mean[3]={127.5,127.5,127.5};
- for (int h = 0; h < img_h; h++)
- {
- for (int w = 0; w < img_w; w++)
- {
- for (int c = 0; c < 3; c++)
- {
- input_data[c * hw + h * img_w + w] = 0.007843* (*img_data - mean[c]);
- img_data++;
- }
- }
- }
- }
- // void post_process_ssd(std::string& image_file,float threshold,float* outdata,int num,std::string& save_name)
- void post_process_ssd(cv::Mat img, float threshold,float* outdata,int num)
- {
- const char* class_names[] = {"background",
- "aeroplane", "bicycle", "bird", "boat",
- "bottle", "bus", "car", "cat", "chair",
- "cow", "diningtable", "dog", "horse",
- "motorbike", "person", "pottedplant",
- "sheep", "sofa", "train", "tvmonitor"};
- // cv::Mat img = cv::imread(image_file);
- int raw_h = img.size().height;
- int raw_w = img.size().width;
- std::vector<Box> boxes;
- int line_width=raw_w*0.002;
- printf("detect ruesult num: %d \n",num);
- for (int i=0;i<num;i++)
- {
- if(outdata[1]>=threshold)
- {
- Box box;
- box.class_idx=outdata[0];
- box.score=outdata[1];
- box.x0=outdata[2]*raw_w;
- box.y0=outdata[3]*raw_h;
- box.x1=outdata[4]*raw_w;
- box.y1=outdata[5]*raw_h;
- boxes.push_back(box);
- printf("%s\t:%.0f%%\n", class_names[box.class_idx], box.score * 100);
- printf("BOX:( %g , %g ),( %g , %g )\n",box.x0,box.y0,box.x1,box.y1);
- }
- outdata+=6;
- }
- for(int i=0;i<(int)boxes.size();i++)
- {
- Box box=boxes[i];
- cv::rectangle(img, cv::Rect(box.x0, box.y0,(box.x1-box.x0),(box.y1-box.y0)),cv::Scalar(255, 255, 0),line_width);
- std::ostringstream score_str;
- score_str<<box.score;
- std::string label = std::string(class_names[box.class_idx]) + ": " + score_str.str();
- int baseLine = 0;
- cv::Size label_size = cv::getTextSize(label, cv::FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 0.5, 1, &baseLine);
- cv::rectangle(img, cv::Rect(cv::Point(box.x0,box.y0- label_size.height),
- cv::Size(label_size.width, label_size.height + baseLine)),
- cv::Scalar(255, 255, 0), CV_FILLED);
- cv::putText(img, label, cv::Point(box.x0, box.y0),
- cv::FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 0.5, cv::Scalar(0, 0, 0));
- }
- // cv::imwrite(save_name,img);
- // std::cout<<"======================================\n";
- // std::cout<<"[DETECTED IMAGE SAVED]:\t"<< save_name<<"\n";
- // std::cout<<"======================================\n";
- }
- int main(int argc, char *argv[])
- {
- const std::string root_path = get_root_path();
- std::string proto_file;
- std::string model_file;
- std::string image_file;
- std::string save_name="save.jpg";
- int res;
- while( ( res=getopt(argc,argv,"p:m:i:h"))!= -1)
- {
- switch(res)
- {
- case 'p':
- proto_file=optarg;
- break;
- case 'm':
- model_file=optarg;
- break;
- case 'i':
- image_file=optarg;
- break;
- case 'h':
- std::cout << "[Usage]: " << argv[0] << " [-h]\n"
- << " [-p proto_file] [-m model_file] [-i image_file]\n";
- return 0;
- default:
- break;
- }
- }
- const char *model_name = "mssd_300";
- if(proto_file.empty())
- {
- proto_file = root_path + DEF_PROTO;
- std::cout<< "proto file not specified,using "<<proto_file<< " by default\n";
- }
- if(model_file.empty())
- {
- model_file = root_path + DEF_MODEL;
- std::cout<< "model file not specified,using "<<model_file<< " by default\n";
- }
- if(image_file.empty())
- {
- image_file = root_path + DEF_IMAGE;
- std::cout<< "image file not specified,using "<<image_file<< " by default\n";
- }
- // init tengine
- init_tengine_library();
- if (request_tengine_version("0.1") < 0)
- return 1;
- if (load_model(model_name, "caffe", proto_file.c_str(), model_file.c_str()) < 0)
- return 1;
- std::cout << "load model done!\n";
- // create graph
- graph_t graph = create_runtime_graph("graph", model_name, NULL);
- if (!check_graph_valid(graph))
- {
- std::cout << "create graph0 failed\n";
- return 1;
- }
- // input
- int img_h = 300;
- int img_w = 300;
- int img_size = img_h * img_w * 3;
- float *input_data = (float *)malloc(sizeof(float) * img_size);
- cv::VideoCapture capture(1);
- capture.set(CV_CAP_PROP_FRAME_WIDTH, 1920);
- capture.set(CV_CAP_PROP_FRAME_HEIGHT, 1080);
- cv::Mat frame;
- int node_idx=0;
- int tensor_idx=0;
- tensor_t input_tensor = get_graph_input_tensor(graph, node_idx, tensor_idx);
- if(!check_tensor_valid(input_tensor))
- {
- printf("Get input node failed : node_idx: %d, tensor_idx: %d\n",node_idx,tensor_idx);
- return 1;
- }
- int dims[] = {1, 3, img_h, img_w};
- set_tensor_shape(input_tensor, dims, 4);
- prerun_graph(graph);
- int repeat_count = 1;
- const char *repeat = std::getenv("REPEAT_COUNT");
- if (repeat)
- repeat_count = std::strtoul(repeat, NULL, 10);
- float *outdata;
- int out_dim[4];
- while(1){
- struct timeval t0, t1;
- float total_time = 0.f;
- capture >> frame;
- for (int i = 0; i < repeat_count; i++)
- {
- get_input_data_ssd(frame, input_data, img_h, img_w);
- gettimeofday(&t0, NULL);
- set_tensor_buffer(input_tensor, input_data, img_size * 4);
- run_graph(graph, 1);
- gettimeofday(&t1, NULL);
- float mytime = (float)((t1.tv_sec * 1000000 + t1.tv_usec) - (t0.tv_sec * 1000000 + t0.tv_usec)) / 1000;
- total_time += mytime;
- }
- std::cout << "--------------------------------------\n";
- std::cout << "repeat " << repeat_count << " times, avg time per run is " << total_time / repeat_count << " ms\n";
- tensor_t out_tensor = get_graph_output_tensor(graph, 0,0);//"detection_out");
- get_tensor_shape( out_tensor, out_dim, 4);
- outdata = (float *)get_tensor_buffer(out_tensor);
- int num=out_dim[1];
- float show_threshold=0.5;
- post_process_ssd(frame, show_threshold, outdata, num);
- cv::imshow("MSSD", frame);
- if( cv::waitKey(10) == 'q' )
- break;
- }
- postrun_graph(graph);
- free(input_data);
- destroy_runtime_graph(graph);
- remove_model(model_name);
- return 0;
- }
复制代码
报错,
烧录的系统没带opengl,没法调用opencv的imshow,树莓派也有一样的问题,安装 libgl1-mesa-dri 然后重启板子就能解决。
- sudo apt-get install libgl1-mesa-dri
- sudo reboot
复制代码
本篇文章中我们在RK3399上搭建了Tengine平台并试运行了MobileNet SSD网络,接下来我们将细致解析MobileNets分类网络和SSD目标检测框架,最后进一步解析源码作者chuanqi305是如何把MobileNets和SSD结合起来的。
随后还将结合实际的使用场景,尝试对MobileNet-SSD的网络结构以及训练参数细节进行分析优化~
作者: wuchengbai 时间: 2018-8-10 15:58
牛逼。哈哈,看看能不能
作者: yellowhuang 时间: 2018-8-15 20:27
牛逼
作者: Hanlin 时间: 2018-9-2 11:03
666666666
作者: 另不类 时间: 2018-9-6 14:27
sudo apt-get install libgl1-mesa-dri
sudo reboot
作者: vincent8877 时间: 2018-9-11 14:13
楼主,转载别人的文章也不说明一下,这样真的好吗?
作者: 洪志博 时间: 2019-4-14 15:27
6666666666666666666
作者: zjjderek 时间: 2019-6-8 20:05
谢谢分享!
作者: .....----..- 时间: 2019-12-15 21:31
666666
作者: aihuazou 时间: 2021-2-10 17:17
我没找到makefile.config.example
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