natanielruiz
2017-08-08 18a21d4b07c581a8954b08518115fb035c712b28
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
import numpy as np
import torch
import torch.nn as nn
from torch.autograd import Variable
from torch.utils.data import DataLoader
from torchvision import transforms
import torch.backends.cudnn as cudnn
import torchvision
import torch.nn.functional as F
from PIL import Image
 
import cv2
import matplotlib.pyplot as plt
import sys, os, argparse
 
import datasets, hopenet, utils
 
def parse_args():
    """Parse input arguments."""
    parser = argparse.ArgumentParser(description='Head pose estimation using the Hopenet network.')
    parser.add_argument('--gpu', dest='gpu_id', help='GPU device id to use [0]',
            default=0, type=int)
    parser.add_argument('--snapshot', dest='snapshot', help='Path of model snapshot.',
          default='', type=str)
    parser.add_argument('--video', dest='video_path', help='Path of video')
    parser.add_argument('--bboxes', dest='bboxes', help='Bounding box annotations of frames')
    parser.add_argument('--output_string', dest='output_string', help='String appended to output file')
    args = parser.parse_args()
    return args
 
if __name__ == '__main__':
    args = parse_args()
 
    cudnn.enabled = True
 
    batch_size = 1
    gpu = args.gpu_id
    snapshot_path = args.snapshot
    out_dir = 'output/video'
    video_path = args.video_path
 
    if not os.path.exists(out_dir):
        os.makedirs(out_dir)
 
    if not os.path.exists(args.video_path):
        sys.exit('Video does not exist')
 
    # ResNet101 with 3 outputs.
    # model = hopenet.Hopenet(torchvision.models.resnet.Bottleneck, [3, 4, 23, 3], 66)
    # ResNet50
    # model = hopenet.Hopenet(torchvision.models.resnet.Bottleneck, [3, 4, 6, 3], 66)
    # ResNet18
    model = hopenet.Hopenet(torchvision.models.resnet.BasicBlock, [2, 2, 2, 2], 66)
 
    print 'Loading snapshot.'
    # Load snapshot
    saved_state_dict = torch.load(snapshot_path)
    model.load_state_dict(saved_state_dict)
 
    print 'Loading data.'
 
    transformations = transforms.Compose([transforms.Scale(224),
    transforms.RandomCrop(224), transforms.ToTensor()])
 
    model.cuda(gpu)
 
    print 'Ready to test network.'
 
    # Test the Model
    model.eval()  # Change model to 'eval' mode (BN uses moving mean/var).
    total = 0
 
    idx_tensor = [idx for idx in xrange(66)]
    idx_tensor = torch.FloatTensor(idx_tensor).cuda(gpu)
 
    video = cv2.VideoCapture(video_path)
    width = int(video.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_WIDTH))   # float
    height = int(video.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_HEIGHT)) # float
 
    # Define the codec and create VideoWriter object
    fourcc = cv2.VideoWriter_fourcc(*'MJPG')
    out = cv2.VideoWriter('output/video/output-%s.avi' % args.output_string, fourcc, 30.0, (width, height))
 
    txt_out = open('output/video/output-%s.txt' % args.output_string, 'w')
 
    bbox_file = open(args.bboxes, 'r')
    frame_num = 1
 
    # TODO: support for several bounding boxes
    for line in bbox_file:
        line = line.strip('\n')
        line = line.split(' ')
        det_frame_num = int(line[0])
 
        print frame_num
 
        # Stop at a certain frame number
        if frame_num > 10000:
            out.release()
            video.release()
            bbox_file.close()
            txt_out.close()
            sys.exit(0)
 
        # Save all frames as they are if they don't have bbox annotation.
        while frame_num < det_frame_num:
            ret, frame = video.read()
            if ret == False:
                out.release()
                video.release()
                bbox_file.close()
                txt_out.close()
                sys.exit(0)
            out.write(frame)
            frame_num += 1
 
        ret,frame = video.read()
        if ret == False:
            out.release()
            video.release()
            bbox_file.close()
            txt_out.close()
            sys.exit(0)
 
        x_min, y_min, x_max, y_max = int(line[1]), int(line[2]), int(line[3]), int(line[4])
        # Crop image
        img = frame[y_min:y_max,x_min:x_max]
        img = Image.fromarray(img)
 
        # Transform
        img = transformations(img)
        img_shape = img.size()
        img = img.view(1, img_shape[0], img_shape[1], img_shape[2])
        img = Variable(img).cuda(gpu)
        yaw, pitch, roll = model(img)
 
        yaw_predicted = F.softmax(yaw)
        pitch_predicted = F.softmax(pitch)
        roll_predicted = F.softmax(roll)
        # Get continuous predictions in degrees.
        yaw_predicted = torch.sum(yaw_predicted.data[0] * idx_tensor) * 3 - 99
        pitch_predicted = torch.sum(pitch_predicted.data[0] * idx_tensor) * 3 - 99
        roll_predicted = torch.sum(roll_predicted.data[0] * idx_tensor) * 3 - 99
 
        # Print new frame with cube and TODO: axis
        txt_out.write(str(frame_num) + ' %f %f %f\n' % (yaw_predicted, pitch_predicted, roll_predicted))
        utils.plot_pose_cube(frame, yaw_predicted, pitch_predicted, roll_predicted, (x_min + x_max) / 2, (y_min + y_max) / 2, size = 200)
        out.write(frame)
 
        frame_num += 1
 
    while True:
        ret, frame = video.read()
        if ret == False:
            out.release()
            video.release()
            bbox_file.close()
            txt_out.close()
            sys.exit(0)
        out.write(frame)
        frame_num += 1