hyhmrright
2019-05-31 e65c915e5bdbcca56b37aa13bcff4911beffbe37
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
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
import sys, os, argparse
 
import numpy as np
import cv2
import matplotlib.pyplot as plt
 
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 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')
    parser.add_argument('--n_frames', dest='n_frames', help='Number of frames', type=int)
    parser.add_argument('--fps', dest='fps', help='Frames per second of source video', type=float, default=30.)
    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')
 
    # ResNet50 structure
    model = hopenet.Hopenet(torchvision.models.resnet.Bottleneck, [3, 4, 6, 3], 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.CenterCrop(224), transforms.ToTensor(),
    transforms.Normalize(mean=[0.485, 0.456, 0.406], std=[0.229, 0.224, 0.225])])
 
    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)
 
    # New cv2
    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, args.fps, (width, height))
 
    # # Old cv2
    # width = int(video.get(cv2.cv.CV_CAP_PROP_FRAME_WIDTH))   # float
    # height = int(video.get(cv2.cv.CV_CAP_PROP_FRAME_HEIGHT)) # float
    #
    # # Define the codec and create VideoWriter object
    # fourcc = cv2.cv.CV_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')
 
    frame_num = 1
 
    with open(args.bboxes, 'r') as f:
        bbox_line_list = f.read().splitlines()
 
    idx = 0
    while idx < len(bbox_line_list):
        line = bbox_line_list[idx]
        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 > args.n_frames:
            break
 
        # 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()
                txt_out.close()
                sys.exit(0)
            # out.write(frame)
            frame_num += 1
 
        # Start processing frame with bounding box
        ret,frame = video.read()
        if ret == False:
            break
        cv2_frame = cv2.cvtColor(frame,cv2.COLOR_BGR2RGB)
 
        while True:
            x_min, y_min, x_max, y_max = int(float(line[1])), int(float(line[2])), int(float(line[3])), int(float(line[4]))
 
            bbox_width = abs(x_max - x_min)
            bbox_height = abs(y_max - y_min)
            # x_min -= 3 * bbox_width / 4
            # x_max += 3 * bbox_width / 4
            # y_min -= 3 * bbox_height / 4
            # y_max += bbox_height / 4
            x_min -= 50
            x_max += 50
            y_min -= 50
            y_max += 30
            x_min = max(x_min, 0)
            y_min = max(y_min, 0)
            x_max = min(frame.shape[1], x_max)
            y_max = min(frame.shape[0], y_max)
            # Crop face loosely
            img = cv2_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 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 = bbox_width)
            utils.draw_axis(frame, yaw_predicted, pitch_predicted, roll_predicted, tdx = (x_min + x_max) / 2, tdy= (y_min + y_max) / 2, size = bbox_height/2)
            # Plot expanded bounding box
            # cv2.rectangle(frame, (x_min, y_min), (x_max, y_max), (0,255,0), 1)
 
            # Peek next frame detection
            next_frame_num = int(bbox_line_list[idx+1].strip('\n').split(' ')[0])
            # print('next_frame_num ', next_frame_num
            if next_frame_num == det_frame_num:
                idx += 1
                line = bbox_line_list[idx].strip('\n').split(' ')
                det_frame_num = int(line[0])
            else:
                break
 
        idx += 1
        out.write(frame)
        frame_num += 1
 
    out.release()
    video.release()
    txt_out.close()