mmdeploy/docs/zh_cn/04-supported-codebases/mmdet.md

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# MMDetection 模型部署
- [MMDetection 模型部署](#mmdetection-模型部署)
- [安装](#安装)
- [安装 mmdet](#安装-mmdet)
- [安装 mmdeploy](#安装-mmdeploy)
- [模型转换](#模型转换)
- [模型规范](#模型规范)
- [模型推理](#模型推理)
- [后端模型推理](#后端模型推理)
- [SDK 模型推理](#sdk-模型推理)
- [模型支持列表](#模型支持列表)
______________________________________________________________________
[MMDetection](https://github.com/open-mmlab/mmdetection) ,又称 `mmdet` 是一个基于 PyTorch 的目标检测开源工具箱。它是 [OpenMMLab](https://openmmlab.com/) 项目的一部分。
## 安装
### 安装 mmdet
请参考[官网安装指南](https://mmdetection.readthedocs.io/en/3.x/get_started.html)。
### 安装 mmdeploy
mmdeploy 有以下几种安装方式:
**方式一:** 安装预编译包
请参考[安装概述](https://mmdeploy.readthedocs.io/zh_CN/latest/get_started.html#mmdeploy)
**方式二:** 一键式脚本安装
如果部署平台是 **Ubuntu 18.04 及以上版本** 请参考[脚本安装说明](../01-how-to-build/build_from_script.md),完成安装过程。
比如,以下命令可以安装 mmdeploy 以及配套的推理引擎——`ONNX Runtime`.
```shell
git clone --recursive -b main https://github.com/open-mmlab/mmdeploy.git
cd mmdeploy
python3 tools/scripts/build_ubuntu_x64_ort.py $(nproc)
export PYTHONPATH=$(pwd)/build/lib:$PYTHONPATH
export LD_LIBRARY_PATH=$(pwd)/../mmdeploy-dep/onnxruntime-linux-x64-1.8.1/lib/:$LD_LIBRARY_PATH
```
**方式三:** 源码安装
在方式一、二都满足不了的情况下,请参考[源码安装说明](../01-how-to-build/build_from_source.md) 安装 mmdeploy 以及所需推理引擎。
## 模型转换
你可以使用 [tools/deploy.py](https://github.com/open-mmlab/mmdeploy/blob/main/tools/deploy.py) 把 mmdet 模型一键式转换为推理后端模型。
该工具的详细使用说明请参考[这里](https://github.com/open-mmlab/mmdeploy/tree/main/docs/en/02-how-to-run/convert_model.md#usage).
以下,我们将演示如何把 `Faster R-CNN` 转换为 onnx 模型。
```shell
cd mmdeploy
# download faster r-cnn model from mmdet model zoo
mim download mmdet --config faster-rcnn_r50_fpn_1x_coco --dest .
# convert mmdet model to onnxruntime model with dynamic shape
python tools/deploy.py \
configs/mmdet/detection/detection_onnxruntime_dynamic.py \
faster-rcnn_r50_fpn_1x_coco.py \
faster_rcnn_r50_fpn_1x_coco_20200130-047c8118.pth \
demo/resources/det.jpg \
--work-dir mmdeploy_models/mmdet/ort \
--device cpu \
--show \
--dump-info
```
转换的关键之一是使用正确的配置文件。项目中已内置了各后端部署[配置文件](https://github.com/open-mmlab/mmdeploy/tree/main/configs/mmdet)。
文件的命名模式是:
```
{task}/{task}_{backend}-{precision}_{static | dynamic}_{shape}.py
```
其中:
- **{task}:** mmdet 中的任务
mmdet 任务有2种物体检测detection、实例分割instance-seg。例如`RetinaNet`、`Faster R-CNN`、`DETR`等属于前者。`Mask R-CNN`、`SOLO`等属于后者。更多`模型-任务`的划分,请参考章节[模型支持列表](#模型支持列表)。
**请务必**使用 `detection/detection_*.py` 转换检测模型,使用 `instance-seg/instance-seg_*.py` 转换实例分割模型。
- **{backend}:** 推理后端名称。比如onnxruntime、tensorrt、pplnn、ncnn、openvino、coreml 等等
- **{precision}:** 推理精度。比如fp16、int8。不填表示 fp32
- **{static | dynamic}:** 动态、静态 shape
- **{shape}:** 模型输入的 shape 或者 shape 范围
在上例中,你也可以把 `Faster R-CNN` 转为其他后端模型。比如使用`detection_tensorrt-fp16_dynamic-320x320-1344x1344.py`,把模型转为 tensorrt-fp16 模型。
```{tip}
当转 tensorrt 模型时, --device 需要被设置为 "cuda"
```
## 模型规范
在使用转换后的模型进行推理之前,有必要了解转换结果的结构。 它存放在 `--work-dir` 指定的路路径下。
上例中的`mmdeploy_models/mmdet/ort`,结构如下:
```
mmdeploy_models/mmdet/ort
├── deploy.json
├── detail.json
├── end2end.onnx
└── pipeline.json
```
重要的是:
- **end2end.onnx**: 推理引擎文件。可用 ONNX Runtime 推理
- \***.json**: mmdeploy SDK 推理所需的 meta 信息
整个文件夹被定义为**mmdeploy SDK model**。换言之,**mmdeploy SDK model**既包括推理引擎,也包括推理 meta 信息。
## 模型推理
## 后端模型推理
以上述模型转换后的 `end2end.onnx` 为例,你可以使用如下代码进行推理:
```python
from mmdeploy.apis.utils import build_task_processor
from mmdeploy.utils import get_input_shape, load_config
import torch
deploy_cfg = 'configs/mmdet/detection/detection_onnxruntime_dynamic.py'
model_cfg = './faster-rcnn_r50_fpn_1x_coco.py'
device = 'cpu'
backend_model = ['./mmdeploy_models/mmdet/ort/end2end.onnx']
image = './demo/resources/det.jpg'
# read deploy_cfg and model_cfg
deploy_cfg, model_cfg = load_config(deploy_cfg, model_cfg)
# build task and backend model
task_processor = build_task_processor(model_cfg, deploy_cfg, device)
model = task_processor.build_backend_model(backend_model)
# process input image
input_shape = get_input_shape(deploy_cfg)
model_inputs, _ = task_processor.create_input(image, input_shape)
# do model inference
with torch.no_grad():
result = model.test_step(model_inputs)
# visualize results
task_processor.visualize(
image=image,
model=model,
result=result[0],
window_name='visualize',
output_file='output_detection.png')
```
## SDK 模型推理
你也可以参考如下代码,对 SDK model 进行推理:
```python
from mmdeploy_runtime import Detector
import cv2
img = cv2.imread('./demo/resources/det.jpg')
# create a detector
detector = Detector(model_path='./mmdeploy_models/mmdet/ort', device_name='cpu', device_id=0)
# perform inference
bboxes, labels, masks = detector(img)
# visualize inference result
indices = [i for i in range(len(bboxes))]
for index, bbox, label_id in zip(indices, bboxes, labels):
[left, top, right, bottom], score = bbox[0:4].astype(int), bbox[4]
if score < 0.3:
continue
cv2.rectangle(img, (left, top), (right, bottom), (0, 255, 0))
cv2.imwrite('output_detection.png', img)
```
除了python APImmdeploy SDK 还提供了诸如 C、C++、C#、Java等多语言接口。
你可以参考[样例](https://github.com/open-mmlab/mmdeploy/tree/main/demo)学习其他语言接口的使用方法。
## 模型支持列表
| Model | Task | OnnxRuntime | TensorRT | ncnn | PPLNN | OpenVINO |
| :-------------------------------------------------------------------------------------------: | :------------------: | :---------: | :------: | :--: | :---: | :------: |
| [ATSS](https://github.com/open-mmlab/mmdetection/tree/3.x/configs/atss) | ObjectDetection | Y | Y | N | N | Y |
| [FCOS](https://github.com/open-mmlab/mmdetection/tree/3.x/configs/fcos) | ObjectDetection | Y | Y | Y | N | Y |
| [FoveaBox](https://github.com/open-mmlab/mmdetection/tree/3.x/configs/foveabox) | ObjectDetection | Y | N | N | N | Y |
| [FSAF](https://github.com/open-mmlab/mmdetection/tree/3.x/configs/fsaf) | ObjectDetection | Y | Y | Y | Y | Y |
| [RetinaNet](https://github.com/open-mmlab/mmdetection/tree/3.x/configs/retinanet) | ObjectDetection | Y | Y | Y | Y | Y |
| [SSD](https://github.com/open-mmlab/mmdetection/tree/3.x/configs/ssd) | ObjectDetection | Y | Y | Y | N | Y |
| [VFNet](https://github.com/open-mmlab/mmdetection/tree/3.x/configs/vfnet) | ObjectDetection | N | N | N | N | Y |
| [YOLOv3](https://github.com/open-mmlab/mmdetection/tree/3.x/configs/yolo) | ObjectDetection | Y | Y | Y | N | Y |
| [YOLOX](https://github.com/open-mmlab/mmdetection/tree/3.x/configs/yolox) | ObjectDetection | Y | Y | Y | N | Y |
| [Cascade R-CNN](https://github.com/open-mmlab/mmdetection/tree/3.x/configs/cascade_rcnn) | ObjectDetection | Y | Y | N | Y | Y |
| [Faster R-CNN](https://github.com/open-mmlab/mmdetection/tree/3.x/configs/faster_rcnn) | ObjectDetection | Y | Y | Y | Y | Y |
| [Faster R-CNN + DCN](https://github.com/open-mmlab/mmdetection/tree/3.x/configs/faster_rcnn) | ObjectDetection | Y | Y | Y | Y | Y |
| [GFL](https://github.com/open-mmlab/mmdetection/tree/3.x/configs/gfl) | ObjectDetection | Y | Y | N | ? | Y |
| [RepPoints](https://github.com/open-mmlab/mmdetection/tree/3.x/configs/reppoints) | ObjectDetection | N | Y | N | ? | Y |
| [DETR](https://github.com/open-mmlab/mmdetection/tree/3.x/configs/detr) | ObjectDetection | Y | Y | N | ? | Y |
| [CenterNet](https://github.com/open-mmlab/mmdetection/tree/3.x/configs/centernet) | Object Detection | Y | Y | N | ? | ? |
| [Cascade Mask R-CNN](https://github.com/open-mmlab/mmdetection/tree/3.x/configs/cascade_rcnn) | InstanceSegmentation | Y | N | N | N | Y |
| [Mask R-CNN](https://github.com/open-mmlab/mmdetection/tree/3.x/configs/mask_rcnn) | InstanceSegmentation | Y | Y | N | N | Y |
| [Swin Transformer](https://github.com/open-mmlab/mmdetection/tree/3.x/configs/swin) | InstanceSegmentation | Y | Y | N | N | N |
| [SOLO](https://github.com/open-mmlab/mmdetection/tree/3.x/configs/solo) | InstanceSegmentation | Y | N | N | N | Y |
| [SOLOv2](https://github.com/open-mmlab/mmdetection/tree/3.x/configs/solov2) | InstanceSegmentation | Y | N | N | N | Y |