API接口开发方式（Python）

样例介绍

下面以Atlas 推理系列产品为例，使用Vision SDK Python接口开发图像分类应用进行演示，图像分类模型推理流程图如图1所示。样例取用Caffe框架ResNet-50模型。

图1 分类模型推理流程图

准备工作

1. 请先完成Vision SDK安装部署后，再进行快速入门样例。

   表1 环境要求软件依赖

   软件依赖名称	推荐版本	获取链接
   操作系统	请参见支持的硬件和操作系统	-
   系统依赖	-	Ubuntu系统或CentOS系统
   CANN开发套件包	8.0.0	CANN获取链接
   npu-driver驱动包	Ascend HDK 24.1.0	单击获取链接，在左侧配套资源的“编辑资源选择”中进行配置，筛选配套的软件包，确认版本信息后获取所需软件包。 请参见各硬件产品中驱动和固件安装升级指南获取对应的指导。
   npu-firmware固件包	Ascend HDK 24.1.0
   numpy	1.25.2	1 pip3 install numpy==1.25.2
   opencv-python	4.9.0.80	1 pip3 install opencv-python==4.9.0.80
   Python	3.9.2	建议通过获取源码包编译安装，安装步骤可参考安装Python依赖。

2. 获取样例代码。

   请访问获取链接，获取样例代码压缩包。

3. 登录已安装Vision SDK的开发环境并将样例代码压缩包上传。
4. 解压样例代码压缩包，进入解压后的目录，命令参考如下。

   1 2	unzip resnet50_sdk_python_sample.zip cd resnet50_sdk_python_sample

   样例代码目录结构参考如下。

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   |-- resnet50_sdk_python_sample | |-- main.py | |-- README.md | |-- run.sh # 运行程序的脚本，运行前建议使用dos2unix工具执行dos2unix run.sh命令，对脚本进行格式化处理 | |-- data | | |-- test.jpg #测试使用的图片 | |-- model | | |-- resnet50.caffemodel | | |-- resnet50.prototxt | |-- utils | | |-- resnet50.cfg | | |-- resnet50_clsidx_to_labels.names

5. 准备用于推理的图片数据。

   用户可使用样例中的“test.jpg”测试图片，也可获取其他图片进行测试（请将获取的图片名称更名为“test.jpg”）。

   图2 test.jpg
   

代码解析

在该样例中，关键步骤与代码参考如下，不可以直接拷贝编译运行，完整样例代码请参考样例文件。

1. 在“main.py”文件中，引入样例所需的第三方库以及Vision SDK模型推理所需文件。

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   import numpy as np # 用于对多维数组进行计算 import cv2 # 图片处理三方库，用于对图片进行前后处理 from mindx.sdk import Tensor # Vision SDK 中的 Tensor 数据结构 from mindx.sdk import base # Vision SDK 推理接口 from mindx.sdk.base import post # post.Resnet50PostProcess 为 resnet50 后处理接口

   程序主要流程如下：

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   if __name__ == "__main__": base.mx_init() # 初始化 Vision SDK 资源 process() # 程序主要逻辑 base.mx_deinit() # 去初始化 Vision SDK 资源

2. 配置模型相关变量，如图片路径、模型路径、配置文件路径、标签路径等。

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   '''配置模型相关变量''' pic_path = 'data/test.jpg' # 单张图片 model_path = "model/resnet50.om" # 模型路径 device_id = 0 # 指定运算的Device config_path='utils/resnet50.cfg' # 后处理配置文件 label_path='utils/resnet50_clsidx_to_labels.names' # 类别标签文件 img_size = 256

3. 对输入数据进行前处理。先使用OpenCV读入图片，得到三维数组，再进行相应的图片裁剪、缩放、转换颜色空间等处理并将其转化为推理所需要的数据格式（Tensor类型）。

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   '''前处理''' img_bgr = cv2.imread(pic_path) img_rgb = img_bgr[:,:,::-1] img = cv2.resize(img_rgb, (img_size, img_size)) # 缩放到目标大小 hw_off = (img_size - 224) // 2 # 对图片进行切分，取中间区域 crop_img = img[hw_off:img_size - hw_off, hw_off:img_size - hw_off, :] img = crop_img.astype("float32") # 转为 float32 数据类型 img[:, :, 0] -= 104 # 常数 104,117,123 用于将图像转换到Caffe模型需要的颜色空间 img[:, :, 1] -= 117 img[:, :, 2] -= 123 img = np.expand_dims(img, axis=0) # 扩展第一维度，适应模型输入 img = img.transpose([0, 3, 1, 2]) # 将 (batch,height,width,channels) 转为 (batch,channels,height,width) img = np.ascontiguousarray(img) # 将内存连续排列 img = Tensor(img) # 将numpy转为Tensor类

4. 使用model.infer()接口进行模型推理，得到模型输出结果。

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   '''模型推理''' model = base.model(modelPath=model_path, deviceId=device_id) # 初始化 base.model 类 output = model.infer([img])[0] # 执行推理。输入数据类型：List[base.Tensor]， 返回模型推理输出的 List[base.Tensor]

5. 对模型输出进行后处理。利用Vision SDK提供的后处理模块，可得到预测类别及其置信度并将其在原图上呈现。

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   '''后处理''' postprocessor = post.Resnet50PostProcess(config_path=config_path, label_path=label_path) # 获取后处理对象 pred = postprocessor.process([output])[0][0] # 利用Vision SDK接口进行后处理，pred：<ClassInfo classId=... confidence=... className=...> confidence = pred.confidence # 获取类别置信度 className = pred.className # 获取类别名称 print('{}: {}'.format(className, confidence)) # 打印出结果 '''保存推理图片''' img_res = cv2.putText(img_bgr, f'{className}: {confidence:.2f}', (20, 20), cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 1, (255, 255, 255), 1) # 将预测的类别与置信度添加到图片 cv2.imwrite('result.png', img_res) print('save infer result success')

运行推理

1. 配置环境变量（以CANN的默认安装路径“/usr/local/Ascend/ascend-toolkit”和Vision SDK的安装路径/usr/local/Ascend/mxVision-{version}为例）。

   1 2	source /usr/local/Ascend/ascend-toolkit/set_env.sh source /usr/local/Ascend/mxVision-{version}/set_env.sh

2. 运行推理。

   1	bash run.sh

   如返回如下信息，则表示运行成功。

   1 2	Standard Poodle: 0.98583984375 save infer result success

   推理完成后，在当前文件夹下生成“result.png”文件，图片结果如图3所示，展示图片的类别标签及其对应的置信度。

   图3 result.png文件