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PP-Tracking Python端预测部署

在PaddlePaddle中预测引擎和训练引擎底层有着不同的优化方法, 预测引擎使用了AnalysisPredictor，专门针对推理进行了优化，是基于C++预测库的Python接口，该引擎可以对模型进行多项图优化，减少不必要的内存拷贝。如果用户在部署已训练模型的过程中对性能有较高的要求，我们提供了独立于PaddleDetection的预测脚本，方便用户直接集成部署。

主要包含两个步骤：

• 导出预测模型
• 基于Python进行预测

PaddleDetection在训练过程包括网络的前向和优化器相关参数，而在部署过程中，我们只需要前向参数，具体参考:导出模型 导出后目录下，包括infer_cfg.yml, model.pdiparams, model.pdiparams.info, model.pdmodel四个文件。

PP-Tracking也提供了AI Studio公开项目案例，教程请参考PP-Tracking之手把手玩转多目标跟踪。

1. 对FairMOT模型的导出和预测

1.1 导出预测模型

# 命令行导出PaddleDetection发布的权重
CUDA_VISIBLE_DEVICES=0 python tools/export_model.py -c configs/mot/fairmot/fairmot_hrnetv2_w18_dlafpn_30e_576x320.yml -o weights=https://paddledet.bj.bcebos.com/models/mot/fairmot_hrnetv2_w18_dlafpn_30e_576x320.pdparams

# 命令行导出训完保存的checkpoint权重
CUDA_VISIBLE_DEVICES=0 python tools/export_model.py -c configs/mot/fairmot/fairmot_hrnetv2_w18_dlafpn_30e_576x320.yml -o weights=output/fairmot_hrnetv2_w18_dlafpn_30e_576x320/model_final.pdparams

# 或下载PaddleDetection发布的已导出的模型
wget https://bj.bcebos.com/v1/paddledet/models/mot/fairmot_hrnetv2_w18_dlafpn_30e_576x320.tar
tar -xvf fairmot_hrnetv2_w18_dlafpn_30e_576x320.tar

注意: 导出的模型默认会保存在output_inference目录下，如新下载请存放于对应目录下。

1.2 用导出的模型基于Python去预测

# 下载行人跟踪demo视频：
wget https://bj.bcebos.com/v1/paddledet/data/mot/demo/mot17_demo.mp4

# Python预测视频
python deploy/pptracking/python/mot_jde_infer.py --model_dir=output_inference/fairmot_hrnetv2_w18_dlafpn_30e_576x320 --video_file=mot17_demo.mp4 --device=GPU --threshold=0.5 --save_mot_txts --save_images

1.3 用导出的模型基于Python去预测，以及进行流量计数、出入口统计和绘制跟踪轨迹等

# 下载出入口统计demo视频：
wget https://bj.bcebos.com/v1/paddledet/data/mot/demo/entrance_count_demo.mp4

# Python预测视频
python deploy/pptracking/python/mot_jde_infer.py --model_dir=output_inference/fairmot_hrnetv2_w18_dlafpn_30e_576x320 --video_file=entrance_count_demo.mp4 --device=GPU  --do_entrance_counting --draw_center_traj

注意:

• 跟踪模型是对视频进行预测，不支持单张图的预测，默认保存跟踪结果可视化后的视频，可添加--save_mot_txts表示保存跟踪结果的txt文件，或--save_images表示保存跟踪结果可视化图片。
• 跟踪结果txt文件每行信息是frame,id,x1,y1,w,h,score,-1,-1,-1。
• --threshold表示结果可视化的置信度阈值，默认为0.5，低于该阈值的结果会被过滤掉，为了可视化效果更佳，可根据实际情况自行修改。
• --do_entrance_counting表示是否统计出入口流量，默认为False，--draw_center_traj表示是否绘制跟踪轨迹，默认为False。注意绘制跟踪轨迹的测试视频最好是静止摄像头拍摄的。

• 对于多类别或车辆的FairMOT模型的导出和Python预测只需更改相应的config和模型权重即可。如：

  job_name=mcfairmot_hrnetv2_w18_dlafpn_30e_576x320_visdrone
  model_type=mot/mcfairmot
  config=configs/${model_type}/${job_name}.yml
  # 命令行导出模型
  CUDA_VISIBLE_DEVICES=0 python tools/export_model.py -c ${config} -o weights=https://paddledet.bj.bcebos.com/models/mot/${job_name}.pdparams
  # Python预测视频
  python deploy/pptracking/python/mot_jde_infer.py --model_dir=output_inference/${job_name} --video_file={your video name}.mp4 --device=GPU --threshold=0.5 --save_mot_txts --save_images
  

  • 多类别跟踪结果txt文件每行信息是frame,id,x1,y1,w,h,score,cls_id,-1,-1。
  • visdrone多类别跟踪demo视频可从此链接下载：wget https://bj.bcebos.com/v1/paddledet/data/mot/demo/visdrone_demo.mp4
  • bdd100k车辆跟踪和多类别demo视频可从此链接下载：wget https://bj.bcebos.com/v1/paddledet/data/mot/demo/bdd100k_demo.mp4

  2. 对DeepSORT模型的导出和预测

  2.1 导出预测模型

  Step 1：导出检测模型

  # 导出PPYOLOv2行人检测模型
  CUDA_VISIBLE_DEVICES=0 python tools/export_model.py -c configs/mot/deepsort/detector/ppyolov2_r50vd_dcn_365e_640x640_mot17half.yml -o weights=https://paddledet.bj.bcebos.com/models/mot/deepsort/ppyolov2_r50vd_dcn_365e_640x640_mot17half.pdparams
  # 或导出PPYOLOe行人检测模型
  CUDA_VISIBLE_DEVICES=0 python tools/export_model.py -c configs/mot/deepsort/detector/ppyoloe_crn_l_36e_640x640_mot17half.yml -o weights=https://paddledet.bj.bcebos.com/models/mot/deepsort/ppyoloe_crn_l_36e_640x640_mot17half.pdparams
  

Step 2：导出行人ReID模型

# 导出PCB Pyramid ReID模型
CUDA_VISIBLE_DEVICES=0 python tools/export_model.py -c configs/mot/deepsort/reid/deepsort_pcb_pyramid_r101.yml -o reid_weights=https://paddledet.bj.bcebos.com/models/mot/deepsort/deepsort_pcb_pyramid_r101.pdparams
# 或者导出PPLCNet ReID模型
CUDA_VISIBLE_DEVICES=0 python tools/export_model.py -c configs/mot/deepsort/reid/deepsort_pplcnet.yml -o reid_weights=https://paddledet.bj.bcebos.com/models/mot/deepsort/deepsort_pplcnet.pdparams

2.2 用导出的模型基于Python去预测行人跟踪

# 下载行人跟踪demo视频：
wget https://bj.bcebos.com/v1/paddledet/data/mot/demo/mot17_demo.mp4

# 用导出的PPYOLOv2行人检测模型和PPLCNet ReID模型
python deploy/pptracking/python/mot_sde_infer.py --model_dir=output_inference/ppyolov2_r50vd_dcn_365e_640x640_mot17half/ --reid_model_dir=output_inference/deepsort_pplcnet/ --tracker_config=deploy/pptracking/python/tracker_config.yml --video_file=mot17_demo.mp4 --device=GPU --threshold=0.5 --save_mot_txts --save_images
# 或用导出的PPYOLOe行人检测模型和PPLCNet ReID模型
python deploy/pptracking/python/mot_sde_infer.py --model_dir=output_inference/ppyoloe_crn_l_36e_640x640_mot17half/ --reid_model_dir=output_inference/deepsort_pplcnet/ --tracker_config=deploy/pptracking/python/tracker_config.yml --video_file=mot17_demo.mp4 --device=GPU --threshold=0.5 --save_mot_txts --save_images

2.3 用导出的模型基于Python去预测车辆跟踪

# 下载车辆检测PicoDet导出的模型：
wget https://paddledet.bj.bcebos.com/models/mot/deepsort/picodet_l_640_aic21mtmct_vehicle.tar
tar -xvf picodet_l_640_aic21mtmct_vehicle.tar
# 或者车辆检测PP-YOLOv2导出的模型：
wget https://paddledet.bj.bcebos.com/models/mot/deepsort/ppyolov2_r50vd_dcn_365e_aic21mtmct_vehicle.tar
tar -xvf ppyolov2_r50vd_dcn_365e_aic21mtmct_vehicle.tar

# 下载车辆ReID导出的模型：
wget https://paddledet.bj.bcebos.com/models/mot/deepsort/deepsort_pplcnet_vehicle.tar
tar -xvf deepsort_pplcnet_vehicle.tar

# 用导出的PicoDet车辆检测模型和PPLCNet车辆ReID模型
python deploy/pptracking/python/mot_sde_infer.py --model_dir=picodet_l_640_aic21mtmct_vehicle/ --reid_model_dir=deepsort_pplcnet_vehicle/ --tracker_config=deploy/pptracking/python/tracker_config.yml --device=GPU --threshold=0.5 --video_file={your video}.mp4 --save_mot_txts --save_images

# 用导出的PP-YOLOv2车辆检测模型和PPLCNet车辆ReID模型
python deploy/pptracking/python/mot_sde_infer.py --model_dir=ppyolov2_r50vd_dcn_365e_aic21mtmct_vehicle/ --reid_model_dir=deepsort_pplcnet_vehicle/ --tracker_config=deploy/pptracking/python/tracker_config.yml --device=GPU --threshold=0.5 --video_file={your video}.mp4 --save_mot_txts --save_images

注意:

• 跟踪模型是对视频进行预测，不支持单张图的预测，默认保存跟踪结果可视化后的视频，可添加--save_mot_txts(对每个视频保存一个txt)或--save_images表示保存跟踪结果可视化图片。
• 跟踪结果txt文件每行信息是frame,id,x1,y1,w,h,score,-1,-1,-1。
• --threshold表示结果可视化的置信度阈值，默认为0.5，低于该阈值的结果会被过滤掉，为了可视化效果更佳，可根据实际情况自行修改。
• DeepSORT算法不支持多类别跟踪，只支持单类别跟踪，且ReID模型最好是与检测模型同一类别的物体训练过的，比如行人跟踪最好使用行人ReID模型，车辆跟踪最好使用车辆ReID模型。
• 需要手动修改tracker_config.yml的跟踪器类型为type: DeepSORTTracker。

3. 对ByteTrack模型的导出和预测

3.1 导出预测模型

# 导出PPYOLOe行人检测模型
CUDA_VISIBLE_DEVICES=0 python tools/export_model.py -c configs/mot/deepsort/detector/ppyoloe_crn_l_36e_640x640_mot17half.yml -o weights=https://paddledet.bj.bcebos.com/models/mot/deepsort/ppyoloe_crn_l_36e_640x640_mot17half.pdparams

3.2 用导出的模型基于Python去预测行人跟踪

# 下载行人跟踪demo视频：
wget https://bj.bcebos.com/v1/paddledet/data/mot/demo/mot17_demo.mp4

# 用导出的PPYOLOe行人检测模型
python deploy/pptracking/python/mot_sde_infer.py --model_dir=output_inference/ppyoloe_crn_l_36e_640x640_mot17half/ --tracker_config=deploy/pptracking/python/tracker_config.yml --video_file=mot17_demo.mp4 --device=GPU --threshold=0.5 --save_mot_txts --save_images

# 用导出的PPYOLOe行人检测模型和PPLCNet ReID模型
python deploy/pptracking/python/mot_sde_infer.py --model_dir=output_inference/ppyoloe_crn_l_36e_640x640_mot17half/ --reid_model_dir=output_inference/deepsort_pplcnet/ --tracker_config=deploy/pptracking/python/tracker_config.yml --video_file=mot17_demo.mp4 --device=GPU --threshold=0.5 --save_mot_txts --save_images

注意:

• ByteTrack模型是加载导出的检测器和单独配置的--tracker_config文件运行的，为了实时跟踪所以不需要reid模型，--reid_model_dir表示reid导出模型的路径，默认为空，加不加具体视效果而定；
• 跟踪模型是对视频进行预测，不支持单张图的预测，默认保存跟踪结果可视化后的视频，可添加--save_mot_txts(对每个视频保存一个txt)或--save_images表示保存跟踪结果可视化图片。
• 跟踪结果txt文件每行信息是frame,id,x1,y1,w,h,score,-1,-1,-1。
• --threshold表示结果可视化的置信度阈值，默认为0.5，低于该阈值的结果会被过滤掉，为了可视化效果更佳，可根据实际情况自行修改。

4. 跨境跟踪模型的导出和预测

4.1 导出预测模型

Step 1：下载导出的检测模型

wget https://paddledet.bj.bcebos.com/models/mot/deepsort/picodet_l_640_aic21mtmct_vehicle.tar
tar -xvf picodet_l_640_aic21mtmct_vehicle.tar
# 或者
wget https://paddledet.bj.bcebos.com/models/mot/deepsort/ppyolov2_r50vd_dcn_365e_aic21mtmct_vehicle.tar
tar -xvf ppyolov2_r50vd_dcn_365e_aic21mtmct_vehicle.tar

Step 2：下载导出的ReID模型

wget https://paddledet.bj.bcebos.com/models/mot/deepsort/deepsort_pplcnet_vehicle.tar
tar -xvf deepsort_pplcnet_vehicle.tar

4.2 用导出的模型基于Python去做跨镜头跟踪

# 下载demo测试视频
wget https://paddledet.bj.bcebos.com/data/mot/demo/mtmct-demo.tar
tar -xvf mtmct-demo.tar

# 用导出的PicoDet车辆检测模型和PPLCNet车辆ReID模型
python deploy/pptracking/python/mot_sde_infer.py --model_dir=picodet_l_640_aic21mtmct_vehicle/ --reid_model_dir=deepsort_pplcnet_vehicle/ --mtmct_dir=mtmct-demo --mtmct_cfg=mtmct_cfg.yml --device=GPU --threshold=0.5 --save_mot_txts --save_images

# 用导出的PP-YOLOv2车辆检测模型和PPLCNet车辆ReID模型
python deploy/pptracking/python/mot_sde_infer.py --model_dir=ppyolov2_r50vd_dcn_365e_aic21mtmct_vehicle/ --reid_model_dir=deepsort_pplcnet_vehicle/ --mtmct_dir=mtmct-demo --mtmct_cfg=mtmct_cfg.yml --device=GPU --threshold=0.5 --save_mot_txts --save_images

注意:

• 跟踪模型是对视频进行预测，不支持单张图的预测，默认保存跟踪结果可视化后的视频，可添加--save_mot_txts(对每个视频保存一个txt)，或--save_images表示保存跟踪结果可视化图片。
• 跨镜头跟踪结果txt文件每行信息是camera_id,frame,id,x1,y1,w,h,-1,-1。
• --threshold表示结果可视化的置信度阈值，默认为0.5，低于该阈值的结果会被过滤掉，为了可视化效果更佳，可根据实际情况自行修改。
• DeepSORT算法不支持多类别跟踪，只支持单类别跟踪，且ReID模型最好是与检测模型同一类别的物体训练过的，比如行人跟踪最好使用行人ReID模型，车辆跟踪最好使用车辆ReID模型。
• --mtmct_dir是MTMCT预测的某个场景的文件夹名字，里面包含该场景不同摄像头拍摄视频的图片文件夹，其数量至少为两个。
• --mtmct_cfg是MTMCT预测的某个场景的配置文件，里面包含该一些trick操作的开关和该场景摄像头相关设置的文件路径，用户可以自行更改相关路径以及设置某些操作是否启用。

5. 参数说明:

参数	是否必须	含义
--model_dir	Yes	上述导出的模型路径
--image_file	Option	需要预测的图片
--image_dir	Option	要预测的图片文件夹路径
--video_file	Option	需要预测的视频
--camera_id	Option	用来预测的摄像头ID，默认为-1(表示不使用摄像头预测，可设置为：0 - (摄像头数目-1) )，预测过程中在可视化界面按q退出输出预测结果到：output/output.mp4
--device	Option	运行时的设备，可选择CPU/GPU/XPU，默认为CPU
--run_mode	Option	使用GPU时，默认为paddle, 可选（paddle/trt_fp32/trt_fp16/trt_int8）
--batch_size	Option	预测时的batch size，在指定image_dir时有效，默认为1
--threshold	Option	预测得分的阈值，默认为0.5
--output_dir	Option	可视化结果保存的根目录，默认为output/
--run_benchmark	Option	是否运行benchmark，同时需指定--image_file或--image_dir，默认为False
--enable_mkldnn	Option	CPU预测中是否开启MKLDNN加速，默认为False
--cpu_threads	Option	设置cpu线程数，默认为1
--trt_calib_mode	Option	TensorRT是否使用校准功能，默认为False。使用TensorRT的int8功能时，需设置为True，使用PaddleSlim量化后的模型时需要设置为False
--do_entrance_counting	Option	是否统计出入口流量，默认为False
--draw_center_traj	Option	是否绘制跟踪轨迹，默认为False
--mtmct_dir	Option	需要进行MTMCT跨境头跟踪预测的图片文件夹路径，默认为None
--mtmct_cfg	Option	需要进行MTMCT跨境头跟踪预测的配置文件路径，默认为None

说明：

• 参数优先级顺序：camera_id > video_file > image_dir > image_file。
• run_mode：paddle代表使用AnalysisPredictor，精度float32来推理，其他参数指用AnalysisPredictor，TensorRT不同精度来推理。
• 如果安装的PaddlePaddle不支持基于TensorRT进行预测，需要自行编译，详细可参考预测库编译教程。
• --run_benchmark如果设置为True，则需要安装依赖pip install pynvml psutil GPUtil。