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YOLOXとは

YOLOシリーズがたくさん出ている中、2021年7月に最新のYOLOXが出ました。

YOLOXに関する論文はこちら (現在プレプリントです。)
また、GitHubはこちら

YOLOは物体認識のアルゴリズムです。
リアルタイムに動かすことを前提としており、非常に動作が軽量であり(認識だけならスマホでも動かすことができます)、システムの応用性もあり、IoT装置にも多く取り入れられています。

物体認識アルゴリズムと聞くと少し難しそうですが、簡単に想像できるのは、カメラの顔や目の自動フォーカスです。
ここが顔ですよと視覚が現れると思いますが、それが他の物体でも適応され、そしてそれぞれが何なのかを分類することができます。

YOLOはたくさんのシリーズがあり、YOLO, YOLOv2, YOLOv3, YOLOv4, YOLOv5, YOLOXと出てきています。
また、動作環境もPythonだけでなく、MATLABでも使うことができるなど、自分の使っているプラットフォームに適応させることができます。

YOLOXはYOLOv3からのシステムとは異なり、YOLO(最初に出版された方法)でのシステムとなっており、動作も早く、また正確性もかなり向上しているとのことです。

詳しくは他のブログサイトでも書かれています。

YOLOXのインストール方法

GitHubのサイトにもインストール方法が記載されていますが、英語なのと、仮想環境を使った方法では書かれていないので、今回はAnacondaで仮想環境を使って行う方法です。

WindowsとMacの両方で、YOLOXのマニュアル通りにインストールするとエラーが連発しました。
今後もバージョンによって、エラーが変わってきたりするので、その都度調べてください。

macのターミナルでcondaコマンドを使う方法は以下から

macOSでCondaコマンドを使う

WindowsではAnaconda Promptを使うと良いかと思います。

ターミナル(Anaconda Prompt)を開き、文字が並んでいる黒いウィンドウができます。
最終行の左に(base)となっているかと思います。
現在、仮想環境には入っていない状態です。

仮想環境なしでもYOLOXは動作できますが、他のパッケージとの環境が交差してしまうので、仮想環境を作ることをお勧めします。

まず以下のコードを入力し、仮想環境を作成します。

conda create -n YoloX python=3.8

YoloXは仮想環境名で、これでなくても大丈夫です。
また、pythonのバージョンはpython=3.8で指定できます。

その後以下のコードで仮想環境に入ります。

conda activate YoloX

これで、左の(base)が(YoloX)になっていたら成功です。

CUDAのインストール

まず、機械学習のライブラリを初めてインストールする方で、YOLOの学習をGPUで行うおうとする方はCUDAをインストールしましょう。
(CPUでの学習はありえないほど時間がかかるのでおすすめしません。ただ、Apple Silicon搭載のPCではGPUを使うことは現在できません。)
CUDAは公式サイトからダウンロードできます。

CUDAのバージョンは、PyTorchで対応しているCUDAのバージョンを確認してから、そのバージョンをインストールするといいと思います。
PyTorchの公式サイト

過去のバージョンをインストールするには、Download nowを押した後の画面で、下の方のResourcesのArchive of Previous CUDA Releasesでインストールすることができます。

最新バージョンでもできるかもしれませんが、取り合えず、PyTorchに合わせておけば問題なく動かすことができると思います。

インストールされているかはwindowsで、「システム環境変数の編集」を開き、詳細設定>環境変数と開き、
CUDA_PATHからはじまるパスがあるか確認しましょう。
Vの後の数字がバージョンを示しています。

PyTorchのインストール

まず、インストールする前に、pipの更新をしておきましょう。
Anaconda Promptで仮想環境に入り、以下のコマンドを実行します。

python -m pip install --upgrade pip

PyTorchの公式サイトに行き、自分の環境に合ったインストール方法を選びましょう。
しかし、ここで問題となるのが、Packageの欄で、ここではpipを選択しましょう。
condaでインストールするとその後でエラーが出てしまいます。

Run this Commandのコマンドをコピペして、仮想環境にインストールします。

インストールが終わったら、以下のコマンドでPyTorchがインストールされているか確認しましょう。

pip list

この中に、torchが入っていればOKです！！！
一応動作確認として、pythonを起動し、以下のコマンドを実行してみましょう。

import torch
print(torch.cuda.is_available())

出力でTrueと出れば問題なくインストールできており、torchをGPUで動かす準備が整ったということになります。
(Macに導入する際やGPUがないパソコンには、Folseと出てきますが、imortが出てきたら大丈夫です)
エラーが出たらもう一度、インストールを見直してみましょう。

YOLOXに関わるパッケージのinnsuto-ru

GitHubからYOLOXの諸々のファイルをダウンロード(クローン)します。
Gitコマンドが使える人は、以下のコードでクローンできます。

git clone git@github.com:Megvii-BaseDetection/YOLOX.git

その後、クローンしたフォルダにアクセスし、必要なパッケージをインストールします。

まず、クローンしたYOLOXのフォルダにある、requirements.txtの中身を以下のように書き換えます。

# TODO: Update with exact module version
numpy
#torch>=1.7
opencv_python
loguru
tqdm
#torchvision
thop
ninja
tabulate

# verified versions
# pycocotools corresponds to https://github.com/ppwwyyxx/cocoapi
#pycocotools>=2.0.2
#onnx==1.8.1
onnxruntime==1.8.0
onnx-simplifier==0.3.5

どうやら、pycocotoolsなどはこのコマンドで入れることができないようです。

これが終わったら、requirements.txtを保存して、下のコマンドをターミナル(Anaconda prompt)で実行します。

cd YOLOX
pip3 install -r requirements.txt
pip3 install cython pycocotools

ダウンロードしたYOLOXのフォルダには”requirements.txt”というファイルがあり、ここに必要なパッケージが入っているので、これを読み取り専用で開き、記載されているパッケージをインストールするコマンドが二つ目のコマンドです。

pip3 install cython pycocotools

このコマンドによって、cythonとpycocotoolsをインストールすることができます。
どうやらこれらは別途インストールする必要があるようです。

このコマンドを実行すると、以下のエラーが出る人もいるかと思います。

      building 'pycocotools._mask' extension
      error: Microsoft Visual C++ 14.0 or greater is required. Get it with "Microsoft C++ Build Tools": https://visualstudio.microsoft.com/visual-cpp-build-tools/

Microsoft C++ Build Toolsがpycocotoolsには必要だそうです。(Mac版がないのに、Macでもエラーが出る。)
WIndowsの人は一応インストールしておくと良いでしょう。

これをインストールし、さらに以下のコードで再度インストールを試みてください。

pip3 install "git+https://github.com/philferriere/cocoapi.git#egg=pycocotools&subdirectory=PythonAPI"

それでもうまくいかない場合には、以下のコマンドで入れましょう。

conda install -c conda-forge pycocotools

基本的には今回のパッケージ等はpipでインストールしていますが、こればっかりはインストールできないので、condaでインストールするという最終手段を使います。

次に、yolox_x.pthをダウンロードします。
リンクを押すとすぐにダウンロードが始まります。

ダウンロードしたファイルをgithubからクローンしたYOLOXのフォルダに入れましょう。
これでデモの認識に使うモデルをダウンロードし、任意の場所に置くことができます。

tools/demo.pyの上部に下記をプログラムに追記し、yoloxフォルダへアクセスできるようにします。

#demo.pyの中身に書き込みましょう。
import sys
import os
sys.path.append(os.path.join(os.path.dirname(__file__), '..'))

これを行わないと、yoloxのパッケージがありませんというエラーが出されます。

その後、ターミナルで以下のコマンドを実行しましょう。
これで、デモ動作ができているかどうかを確認することができます。

python tools/demo.py image -n yolox-x -c yolox_x.pth --path assets/dog.jpg --conf 0.25 --nms 0.45 --tsize 640 --save_result --device gpu 
#gpuで動かさない場合には、gpuをcpuに書き換えてください。

–device gpu は 状況に応じて –device cpuに書き換えてください。

これで、YOLOX/YOLOX_outputs/yolox_x/vis_res/20……..の中に以下の画像が入っていればよいです。

おまけ

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