Ubuntu16.04安裝caffe-ssd算法 原

Ubuntu16.04安裝caffe-ssd

1. 準備好caffe環境

1.1 安裝caffe依賴包

# 安裝第三方依賴庫
sudo apt-get update && apt-get install -y --no-install-recommends \
build-essential \
cmake \
vim \
git \
wget \
curl \
zip \
liblapack-dev \
liblapack3 \
libatlas-base-dev \
libopenblas-dev \
libboost-all-dev \
libgflags-dev \
libgoogle-glog-dev \
libhdf5-serial-dev \
libleveldb-dev \
liblmdb-dev \
libprotobuf-dev \
libsnappy-dev \
protobuf-compiler \
python-dev \
python-numpy \
python-opencv \
python-scipy
# 刪除軟件安裝包
sudo rm -rf /var/lib/apt/lists/*

注意：如果出現以下提示“E: 無法獲得鎖 /var/cache/apt/archives/lock - open (11: 資源暫時> 不可用) E: 無法對目錄 /var/cache/apt/archives/ 加鎖”，請刪除對應目錄 後再執行apt-get命令

sudo rm -rf /var/cache/apt/archives/lock

1.2 安裝pip

# 需要將pip升級到10.0.1版本（使用pip install --upgrade或者pip install -U pip會導致pip無法使用），否則無法安裝setuptools，升級到10.0.1版本後會自動成功安裝setuptools
# 卸載pip（沒有安裝則該以下命令不做任何處理）
sudo apt-get remove -y python-pip
# 官方下載pip安裝文件(代替sudo apt-get install -y python-pip)
sudo -i
curl https://bootstrap.pypa.io/get-pip.py -o get-pip.py 
sudo python get-pip.py
sudo rm -rf get-pip.py # 刪除pip安裝文件

# 如果pip有問題
sudo apt autoremove -y python-pip

# pip方式安裝第三方庫
sudo -H pip install Cython \
numpy \
scipy \
scikit-image \
matplotlib \
ipython \
h5py \
leveldb \
networkx \
nose \
pandas \
python-dateutil \
protobuf \
python-gflags \
pyyaml \
Pillow \
six --user

# 也可以按照$CAFFE_ROOT/python/requirements.txt中指定具體版本安裝
pip install Cython==0.19.2 \
numpy==1.7.1 \
scipy==0.13.2 \
scikit-image==0.9.3 \
matplotlib==1.3.1 \
ipython==3.0.0 \
h5py==2.2.0 \
leveldb==0.191 \
networkx==1.8.1 \
nose==1.3.0 \
pandas==0.12.0 \
python-dateutil==2.6.0 \
protobuf==2.5.0 \
python-gflags==2.0 \
pyyaml==3.10 \
Pillow==2.3.0 \
six==1.1.0 --user

1.3 安裝OpenCV2.0

sudo -i #切換到root用戶
# Ubuntu16.04默認安裝OpenCV3.0+，需要手動安裝OpenCV2.0
wget -O /opt/opencv2.4.13.6.zip https://github.com/opencv/opencv/archive/2.4.13.6.zip
unzip opencv2.4.13.6.zip
cd opencv-2.4.13.6/ && mkdir release/ && cd release
cmake -D CMAKE_BUILD_TYPE=RELEASE -D CMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local ..
make && make install

注意：FATAL: In-source builds are not allowed. You should create separate directory for build files. ---Configuring incomplete, errors occurred! 則應該是在代碼根目錄下直接執行過 cmake，導致根目錄下生成了 CMakeCache.txt，CMakefile，需要刪除 CMakeCache.txt，CMakeFile再次執行編譯即可。

2. 設置Vim編輯器

# 設置使用vim編輯文件時設置行號
sudo vim /etc/vim/vimrc
# 再最後一行添加
set number # 保存退出

3. 下載ssd源碼

su guxiaotu # 切換回用戶guxiaotu
# 切換到當前用戶主目錄下
cd $id
git clone https://github.com/weiliu89/caffe.git caffe-ssd
# 進入caffe-ssd源代碼目錄
cd caffe-ssd
# checkout出ssd算法源碼
git checkout ssd

注意：出現以下提示說明分支切換成功“分支 ssd 設置爲跟蹤來自 origin 的遠程分支 ssd。切換到一個新分支 'ssd'”

4. 設置環境變量

# 在最後添加,caffe源碼默認存放在當前用戶hxr的主目錄下
echo 'export CAFFE_ROOT=/home/guxiaotu/caffe-ssd' >> ~/.bashrc	# 配置$CAFFE_ROOT	# 配置$CAFFE_ROOT
# 將/usr/lib/python2.7/dist-packages和$CAFFE_ROOT/python追加到$PYTHONPATH.
echo 'export PYTHONPATH=$PYTHONPATH:/usr/lib/python2.7/dist-packages:$CAFFE_ROOT/python'>>~/.bashrc
# 將$CAFFE_ROOT/build/tool命令工具追加到$PATH中
echo 'export PATH=$PATH:$CAFFE_ROOT/build/tool' >> ~/.bashrc
# 使環境變量生效
source ~/.bashrc

5. 編譯caffe環境

5.1 配置Makefile.config

5.1.1 配置CPU模式和使用Python

cd $CAFFE_ROOT
# 複製Makefile.confit
cp Makefile.config.example Makefile.config
# 編輯Makfile.config
sudo vim Makefile.config
# 修改以下內容
CPU_ONLY := 1	# 第8行，將前面#取消，啓用只使用CPU模式
WITH_PYTHON_LAYER := 1 # 第89行，取消註釋表示使用Python編寫layer

注意：配置OpenCV3(需要修改Makefile等文件，所以我直接使用OpenCV2，而不配置OpenCV3)

# 終端下查看OpenCV版本(以下兩種方法都可以)
pkg-config --modversion opencv # 顯示爲3.1版本
apt show libopencv-dev
# 取消註釋啓用OPENCV_VERNSION
OPENCV_VERSION := 3 # 第21行，由於ubuntu17.10安裝的依賴opencv爲3.0版本，所以也啓用

---

注意：第65~67行表明了makefile文件從哪個文件路徑尋找python的numpy庫，所以在/etc/profile中環境變量PYTHONPATH需要手動追加/usr/lib/python2.7/dist-packages（Python2.7）,另外還提供了Anaconda方式配置Python，以及Matlab環境的配置

65 # We need to be able to find Python.h and numpy/arrayobject.h.
66 PYTHON_INCLUDE := /usr/include/python2.7 \
67                 /usr/lib/python2.7/dist-packages/numpy/core/include

---

注意：第75~78行表明默認Python環境爲Python2.7

75 # Uncomment to use Python 3 (default is Python 2)
76 # PYTHON_LIBRARIES := boost_python3 python3.5m
77 # PYTHON_INCLUDE := /usr/include/python3.5m \
78 #                 /usr/lib/python3.5/dist-packages/numpy/core/include

5.1.2配置hdf5環境(第91行~93行)

91 # Whatever else you find you need goes here.
92 INCLUDE_DIRS := $(PYTHON_INCLUDE) /usr/local/include
93 LIBRARY_DIRS := $(PYTHON_LIB) /usr/local/lib /usr/lib

# 後面追加配置hdf5路徑
92 INCLUDE_DIRS := $(PYTHON_INCLUDE) /usr/local/include /usr/include/hdf5/serial
93 LIBRARY_DIRS := $(PYTHON_LIB) /usr/local/lib /usr/lib/usr/lib/x86_64-linux-gnu /usr/lib/x86_64-linux-gnu/hdf5/serial

5.2 編譯和測試

su hxr #切換用戶hxr
# 保證在$CAFFE_ROOT目錄中
cd $CAFFE_ROOT
make -j8 # 編譯，-j8：加速CPU便宜速度，其他參數-j4,-j16
# 確保$CAFFE_ROOT/python添加到環境變量PYTHONPATH中（詳細請看4. 設置環境變量）
make pycaffe # 編譯pycaffe
make test -j8
# (可選)
make runtest -j8

清除make編譯命令 make clean

6. 準備模型以及數據集

6.1下載作者訓練的模型數據，存放在$CAFFE_ROOT/models/VGGNet/

# 如果使用作者已經訓練好的模型數據，請下載到$CAFFE_ROOT/model
sudo wget -P $CAFFE_ROOT/model http://www.cs.unc.edu/%7Ewliu/projects/SSD/models_VGGNet_VOC0712_SSD_300x300.tar.gz
# 解壓到制定目錄
tar -zxvf $CAFFE_ROOT/model/models_VGGNet_VOC0712_SSD_300x300.tar.gz -C $CAFFE_ROOT/model

6.2 下載VOC2007 and VOC2012數據集， 存放在默認目錄$HOME/data/中

# 用戶主目錄下創建data目錄後進入
mkdir $HOME/data
# 下載數據集
sudo wget -P $HOME/data http://host.robots.ox.ac.uk/pascal/VOC/voc2012/VOCtrainval_11-May-2012.tar
sudo wget -P $HOME/data http://host.robots.ox.ac.uk/pascal/VOC/voc2007/VOCtrainval_06-Nov-2007.tar
sudo wget -P $HOME/data http://host.robots.ox.ac.uk/pascal/VOC/voc2007/VOCtest_06-Nov-2007.tar
# 解壓到指定目錄（必須按照以下順序解壓，不能顛倒）
tar -xvf $HOME/data/VOCtrainval_11-May-2012.tar -C $HOME/data
tar -xvf $HOME/data/VOCtrainval_06-Nov-2007.tar -C $HOME/data
tar -xvf $HOME/data/VOCtest_06-Nov-2007.tar -C $HOME/data

注意：三個壓縮文件解壓順序一定不能打亂

6.3 創建LMDB文件

cd $CAFFE_ROOT # 必須保證在$CAFFE_ROOT中執行
# 在data/VOC0712/中創建trainval.txt, test.txt, and test_name_size.txt 
./data/VOC0712/create_list.sh
# You can modify the parameters in create_data.sh if needed.
# It will create lmdb files for trainval and test with encoded original image:
#   - $HOME/data/VOCdevkit/VOC0712/lmdb/VOC0712_trainval_lmdb
#   - $HOME/data/VOCdevkit/VOC0712/lmdb/VOC0712_test_lmdb
# and make soft links at examples/VOC0712/
./data/VOC0712/create_data.sh

注意：如果提示缺少某個model，說明缺少對應Python第三方庫，使用pip install安裝

7. 訓練/計算

7.1 訓練模型

# It will create model definition files and save snapshot models in:
#   - $CAFFE_ROOT/models/VGGNet/VOC0712/SSD_300x300/
# and job file, log file, and the python script in:
#   - $CAFFE_ROOT/jobs/VGGNet/VOC0712/SSD_300x300/
# and save temporary evaluation results in:
#   - $HOME/data/VOCdevkit/results/VOC2007/SSD_300x300/
# It should reach 77.* mAP at 120k iterations.
python examples/ssd/ssd_pascal.py

7.2 圖片數據集上測試

# If you would like to test a model you trained, you can do:
python examples/ssd/score_ssd_pascal.py

7.3 視頻數據測試$CAFFE_ROOT/examples/videos

cd $CAFFE_ROOT
# 測試示例視頻
sudo vim $CAFFE_ROOT/examples/ssd/ssd_pascal_video.py 
# 第99~100行修改模式爲CPU，P.Solver.GPU修改爲P.Solver.CPU
99 # Use GPU or CPU
100 solver_mode = P.Solver.CPU
# 第77~76行修改視頻文件路徑$CAFFE_ROOT/examples/videos
75 # The video file path
76 video_file = "examples/videos/ILSVRC2015_train_00755001.mp4"

7.4 攝像頭測試

# 攝像頭測試
sudo vim $CAFFE_ROOT/examples/ssd/ssd_pascal_webcam.py 
# 第100~101行修改模式爲CPU，P.Solver.GPU修改爲P.Solver.CPU
101 # Use GPU or CPU
102 solver_mode = P.Solver.CPU
# If you would like to attach a webcam to a model you trained, you can do:
python examples/ssd/ssd_pascal_webcam.py