OpenVINO 2022.3之七:OpenVINO 预处理API提升模型推理性能

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了OpenVINO 2022.3之七:OpenVINO 预处理API提升模型推理性能。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

OpenVINO 2022.3之七:OpenVINO 预处理API提升模型推理性能

OpenVINO™ 2022.3 提供OpenVINO™ Runtime原生的用于数据预处理的API函数。
如果没有预处理API,那么输入数据的预处理操作只能放在CPU上实现,CPU完成数据预处理后,再将预处理后的数据传给iGPU、VPU等AI加速计算设备进行推理计算。
有了预处理API后,就能将预处理操作集成到在模型执行图中,这样iGPU、VPU 或即将发布的Intel独立显卡都能进行数据预处理,无需依赖CPU,提高了执行效率。

常见数据预处理的操作有:

Mean/Scale Normalization

c++:

// Suppose model's shape is {1, 3, 224, 224}
ppp.input("input").model().set_layout("NCHW"); // N=1, C=3, H=224, W=224
// Mean/Scale has 3 values which matches with C=3
ppp.input("input").preprocess()
  .mean({103.94f, 116.78f, 123.68f}).scale({57.21f, 57.45f, 57.73f});

python:

# Suppose model's shape is {1, 3, 224, 224}
# N=1, C=3, H=224, W=224
ppp.input('input').model().set_layout(Layout('NCHW'))
# Mean/Scale has 3 values which matches with C=3
ppp.input('input').preprocess() \
    .mean([103.94, 116.78, 123.68]).scale([57.21, 57.45, 57.73])

Converting Precision

c++:

// First define data type for your tensor
ppp.input("input").tensor().set_element_type(ov::element::u8);

// Then define preprocessing step
ppp.input("input").preprocess().convert_element_type(ov::element::f32);

// If conversion is needed to `model's` element type, 'f32' can be omitted
ppp.input("input").preprocess().convert_element_type();

python:

# First define data type for your tensor
ppp.input('input').tensor().set_element_type(Type.u8)

# Then define preprocessing step
ppp.input('input').preprocess().convert_element_type(Type.f32)

# If conversion is needed to `model's` element type, 'f32' can be omitted
ppp.input('input').preprocess().convert_element_type()

Converting layout (transposing)

c++:

// First define layout for your tensor
ppp.input("input").tensor().set_layout("NHWC");

// Then define layout of model
ppp.input("input").model().set_layout("NCHW");

std::cout << ppp; // Will print 'implicit layout conversion step'

python:

# First define layout for your tensor
ppp.input('input').tensor().set_layout(Layout('NHWC'))

# Then define layout of model
ppp.input('input').model().set_layout(Layout('NCHW'))

print(ppp)  # Will print 'implicit layout conversion step'

Resizing Image

c++:

ppp.input("input").tensor().set_shape({1, 3, 960, 1280});
ppp.input("input").model().set_layout("??HW");
ppp.input("input").preprocess().resize(ov::preprocess::ResizeAlgorithm::RESIZE_LINEAR, 480, 640);

python:

ppp.input('input').tensor().set_shape([1, 3, 960, 1280])
ppp.input('input').model().set_layout(Layout('??HW'))
ppp.input('input').preprocess()\
    .resize(ResizeAlgorithm.RESIZE_LINEAR, 480, 640)

Color Conversion

c++:

ppp.input("input").tensor().set_color_format(ov::preprocess::ColorFormat::BGR);
ppp.input("input").preprocess().convert_color(ov::preprocess::ColorFormat::RGB);

python:

ppp.input('input').tensor().set_color_format(ColorFormat.BGR)
ppp.input('input').preprocess().convert_color(ColorFormat.RGB)

Color Conversion - NV12/I420

c++:

// This will split original `input` to 2 separate inputs: `input/y' and 'input/uv'
ppp.input("input").tensor().set_color_format(ov::preprocess::ColorFormat::NV12_TWO_PLANES);
ppp.input("input").preprocess().convert_color(ov::preprocess::ColorFormat::RGB);
std::cout << ppp;  // Dump preprocessing steps to see what will happen

python:

# This will split original `input` to 2 separate inputs: `input/y' and 'input/uv'
ppp.input('input').tensor()\
    .set_color_format(ColorFormat.NV12_TWO_PLANES)

ppp.input('input').preprocess()\
    .convert_color(ColorFormat.RGB)
print(ppp)  # Dump preprocessing steps to see what will happen

示例:

  • 改变输入数据的形状:[720, 1280,3] → [1, 3, 640, 640]

  • 改变输入数据的精度:U8 → f32

  • 改变输入数据的颜色通道顺序:BGR → RGB

  • 改变输入数据的布局(layout):HWC → NCHW

  • 归一化数据:减去均值(mean),除以标准差(std)

C++代码:

#include <openvino/runtime/core.hpp>
#include <openvino/core/preprocess/pre_post_process.hpp>
#include <openvino/pass/serialize.hpp>


// ========  Step 0: read original model =========
ov::Core core;
std::shared_ptr<ov::Model> model = core.read_model("/path/to/some_model.xml");

// ======== Step 1: Preprocessing ================
ov::preprocess::PrePostProcessor prep(model);
// Declare section of desired application's input format
prep.input().tensor()
       .set_element_type(ov::element::u8)
       .set_layout("NHWC")
       .set_color_format(ov::preprocess::ColorFormat::BGR)
       .set_spatial_dynamic_shape();
// Specify actual model layout
prep.input().model()
       .set_layout("NCHW");
// Explicit preprocessing steps. Layout conversion will be done automatically as last step
prep.input().preprocess()
       .convert_element_type()
       .convert_color(ov::preprocess::ColorFormat::RGB)
       .resize(ov::preprocess::ResizeAlgorithm::RESIZE_LINEAR)
       .mean({123.675f, 116.28f, 103.53f}) // Subtract mean after color conversion
       .scale({58.624f, 57.12f, 57.375f});
// Dump preprocessor
std::cout << "Preprocessor: " << prep << std::endl;
model = prep.build();

// ======== Step 2: Change batch size ================
// In this example we also want to change batch size to increase throughput
ov::set_batch(model, 2);

// ======== Step 3: Save the model ================
std::string xml = "/path/to/some_model_saved.xml";
std::string bin = "/path/to/some_model_saved.bin";
ov::serialize(model, xml, bin);

Python代码:

from openvino.preprocess import PrePostProcessor, ColorFormat, ResizeAlgorithm
from openvino.runtime import Core, Layout, Type, set_batch
# First method - imports
from openvino.runtime import serialize
# Second method - imports
from openvino.runtime.passes import Manager, Serialize

# ========  Step 0: read original model =========
core = Core()
model = core.read_model(model='/path/to/some_model.xml')

# ======== Step 1: Preprocessing ================
ppp = PrePostProcessor(model)
# Declare section of desired application's input format
ppp.input().tensor() \
    .set_element_type(Type.u8) \
    .set_spatial_dynamic_shape() \
    .set_layout(Layout('NHWC')) \
    .set_color_format(ColorFormat.BGR)

# Specify actual model layout
ppp.input().model().set_layout(Layout('NCHW'))

# Explicit preprocessing steps. Layout conversion will be done automatically as last step
ppp.input().preprocess() \
    .convert_element_type() \
    .convert_color(ColorFormat.RGB) \
    .resize(ResizeAlgorithm.RESIZE_LINEAR) \
    .mean([123.675, 116.28, 103.53]) \
    .scale([58.624, 57.12, 57.375])

# Dump preprocessor
print(f'Dump preprocessor: {ppp}')
model = ppp.build()

# ======== Step 2: Change batch size ================
# In this example we also want to change batch size to increase throughput
set_batch(model, 2)

# ======== Step 3: Save the model ================
# First method - using serialize runtime wrapper
serialize(model, '/path/to/some_model_saved.xml', '/path/to/some_model_saved.bin')

# Second method - using Manager and Serialize pass
manager = Manager()
manager.register_pass(Serialize('/path/to/some_model_saved.xml', '/path/to/some_model_saved.bin'))
manager.run_passes(model)

实战:

Opencv代码:

std::vector<float> paddings(3);       //scale, half_h, half_w
cv::Mat resized_img = letterbox(img, paddings); //resize to (640,640) by letterbox
// BGR->RGB, u8(0-255)->f32(0.0-1.0), HWC->NCHW
cv::Mat blob = cv::dnn::blobFromImage(resized_img, 1 / 255.0, cv::Size(640, 640), cv::Scalar(0, 0, 0), true);

OpenVINO Runtime API代码:

	// Step 3. Inizialize Preprocessing for the model
	ov::preprocess::PrePostProcessor ppp = ov::preprocess::PrePostProcessor(model);
	// Specify input image format
	ppp.input().tensor().set_element_type(ov::element::u8).set_layout("NHWC").set_color_format(ov::preprocess::ColorFormat::BGR);
	// Specify preprocess pipeline to input image without resizing
	ppp.input().preprocess().convert_element_type(ov::element::f32).convert_color(ov::preprocess::ColorFormat::RGB).scale({ 255., 255., 255. });
	//  Specify model's input layout
	ppp.input().model().set_layout("NCHW");
	// Specify output results format
	ppp.output().tensor().set_element_type(ov::element::f32);
	// Embed above steps in the graph
	model = ppp.build();
	compiled_model = core.compile_model(model, "CPU");

速度对比能加速 10~20% 左右文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-439467.html

到了这里,关于OpenVINO 2022.3之七:OpenVINO 预处理API提升模型推理性能的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处: 如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请点击违法举报进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

领支付宝红包 赞助服务器费用

相关文章

  • 数据采集与预处理01: 项目1 数据采集与预处理准备

    数据采集:足够的数据量是企业大数据战略建设的基础,因此数据采集成为大数据分析的前站。数据采集是大数据价值挖掘中重要的一环,其后的分析挖掘都建立在数据采集的基础上。大数据技术的意义确实不在于掌握规模庞大的数据信息,而在于对这些数据进行智能处理,

    2024年01月25日
    浏览(65)
  • C语言——程序环境和预处理(再也不用担心会忘记预处理的知识)

    先简单了解一下程序环境,然后详细总结翻译环境里的编译和链接,然后在总结编译预处理。 在 ANSI C 的任何一种实现中,存在两个不同的环境 翻译环境:这个环境中源代码被转换为可执行的机器指令。 执行环境:执行二进制代码。 计算机如何执行二进制指令? 我们写的C语

    2024年02月09日
    浏览(57)
  • 数据预处理matlab matlab数据的获取、预处理、统计、可视化、降维

    1.1 从Excel中获取 使用readtable() 例1: 使用 spreadsheetImportOptions(Name,Value) 初步确定导入信息, 再用 opts.Name=Value 的格式添加。 例2: 先初始化 spreadsheetImportOptions 对象, 再用 opts.Name=Value 的格式逐个添加。 例3: 将导入信息存到变量里, 再使用 spreadsheetImportOptions(Name,Value)

    2024年02月15日
    浏览(56)
  • 图像预处理算法————灰度化处理

    图像预处理算法适合在FPGA上完成,原理简单且需要快速处理,通常有灰度化、中值、均值滤波等,以及颜色空间转换算法。 灰度图像是一种特殊的彩色图像(R=G=B的彩色图像) 只有一种颜色分量,单通道的0-255 方法:一般有分量法、最大值法、平均值法、加权平均法四种方

    2024年01月17日
    浏览(51)
  • 大数据采集技术与预处理学习一:大数据概念、数据预处理、网络数据采集

    目录 大数据概念: 1.数据采集过程中会采集哪些类型的数据? 2.非结构化数据采集的特点是什么? 3.请阐述传统的数据采集与大数据采集的区别? ​​​​​​​ ​​​​​​​4.大数据采集的数据源有哪些?针对不同的数据源,我们可以采用哪些不同的方法和工具? 数据

    2024年01月25日
    浏览(54)
  • 昇腾CANN DVPP硬件加速训练数据预处理,友好解决Host CPU预处理瓶

    本文分享自华为云社区《昇腾CANN 7.0 黑科技:DVPP硬件加速训练数据预处理,友好解决Host CPU预处理瓶颈》,作者: 昇腾CANN 。 随着人工智能的快速发展,越来越多的应用场景需要使用机器学习和深度学习模型。AI网络模型的训练一般分成两个关键部分,一个是训练数据预处理

    2024年02月05日
    浏览(51)
  • 预处理器指令

    预处理器指令 指导编译器在 实际编译之前 对信息进行预处理。 所有预处理指令以#开始。并由于预处理器指令不是语句,所以没有分号作为结尾。 一个预处理器指令,一定是这一行的唯一指令。 预处理器指令 描述 #define 将其后的一系列 成为符号 undef 取消定义的符号 if 测

    2024年02月03日
    浏览(47)
  • 【26 预处理详解】

    预定义符号 #define定义常量 #define定义宏 带有副作用的宏参数 宏替换的规则 宏函数的对比 #和## 命名约定 #undef 命令行定义 条件编译 头文件的包含 其他预处理指令 c语言设置了一些预定义符号,可以直接使用,预定义符号也是在预处理期间处理的 FILE //进行编译的源文件 LI

    2024年01月20日
    浏览(40)
  • 编译预处理:#if

    #if expression … #elif … #end expression 是整数常量比较的表达式,例如: defined表达式,例如 defined AAA, 或者 defined(AAA), 如果AAA是一个宏定义,return true,否则,return false; 单个整数,例如:1/10/100/0, 非零为true,零为false; 整数比较,例如:1 == 1为true, 0 == 0为ture, 1 2为false; 单个

    2023年04月14日
    浏览(71)
  • 【C语言】预处理

    在ANSI C的任何一种实现中,存在两个不同的环境。 第1种是翻译环境,在这个环境中源代码被转换为可执行的机器指令。 第2种是执行环境,它用于实际执行代码。 1.翻译环境 组成一个程序的每个源文件通过编译过程分别转换成目标代码 每个目标文件由链接器(linker)捆绑在

    2024年02月17日
    浏览(69)

觉得文章有用就打赏一下文章作者

支付宝扫一扫打赏

博客赞助

微信扫一扫打赏

请作者喝杯咖啡吧~博客赞助

支付宝扫一扫领取红包,优惠每天领

二维码1

领取红包

二维码2

领红包