torch转onnx模型

torch转onnx模型

一、前言

onnx是开放神经网络交换格式，用于不同框架之间的迁移，推理方面比原生的torch快很多。本文以MobilenetV3做分类任务为例，实现模型转换。

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二、使用步骤

1.torch转换为onnx

代码如下：

#  torch2onnx.py
import torch
import torchvision
from models.mobilenetv3 import MobileNetV3_Large   # 引入模型

torch.set_grad_enabled(False)
torch_model = MobileNetV3_Large(2)  # 初始化网络
torch_model.load_state_dict(torch.load('./mobilenetv3-40-regular.pth'), False)  # 加载训练好的pth模型
batch_size = 1  # 批处理大小
input_shape = (1, 128, 128)  # 输入数据,我这里是灰度训练所以1代表是单通道，RGB训练是3，128是图像输入网络的尺寸

# set the model to inference mode
torch_model.eval().cpu()  # cpu推理

x = torch.randn(batch_size, *input_shape).cpu()  # 生成张量
export_onnx_file = "./mobilenetv3-40-regular.onnx"  # 要生成的ONNX文件名
torch.onnx.export(torch_model,
                  x,
                  export_onnx_file,
                  opset_version=10,
                  do_constant_folding=True,  # 是否执行常量折叠优化
                  input_names=["input"],  # 输入名
                  output_names=["output"],  # 输出名
                  dynamic_axes={"input": {0: "batch_size"},  # 批处理变量
                                "output": {0: "batch_size"}})

这样将会得到onnx的转化模型

2.onnx推理

代码如下：

import cv2
from PIL import Image
import onnxruntime as ort
import numpy as np


def softmax(x):
    x = x.reshape(-1)
    e_x = np.exp(x - np.max(x))
    return e_x / e_x.sum(axis=0)


def postprocess(result):
    return softmax(np.array(result)).tolist()


if __name__ == "__main__":
    onnx_model_path = "./mobilenetv3-40-regular.onnx"  # onnx模型
    ort_session = ort.InferenceSession(onnx_model_path)
    # 输入层名字
    onnx_input_name = ort_session.get_inputs()[0].name
    # 输出层名字
    onnx_outputs_names = ort_session.get_outputs()[0].name
    img = Image.open('./srcImgOK.jpeg').convert("L")  # 需要识别的图像读为灰度
    img = img.resize((128, 128), 0)  # resize成网络输入需要的size
    img = np.asarray(img, np.float32)/255.0  # 归一化
    img = img[np.newaxis, np.newaxis, :, :]
    # 如果是RGB则
    # img = img[np.newaxis, :, :, :]
    input_blob = np.array(img, dtype=np.float32)
    onnx_result = ort_session.run([onnx_outputs_names], input_feed={onnx_input_name: input_blob})
    res = postprocess(onnx_result)  # softmax
    idx = np.argmax(res)
    print(idx)  # 打印识别结果
    print(res[idx])  # 对应的概率

3、可能的异常

RuntimeError: Failed to export an ONNX attribute ‘onnx::Gather’, since it’s not constant, please try to make things (e.g., kernel size) static if possible
点开报错的这个symbolic_helper.py打印一下报错位置print(“>>>>>>”, v.node())，得到mobilenetv3.py:204:0，代表这个模型文件的204行转换有问题，具体问题具体分析，定位到问题就可以找一下解决方案
mobilenetv3为例执行转换代码时可以先打印一下这个out.size(),然后改成常量就可以正常转换

三.总结

转换后的onnx CPU推理速度大概快约10倍，有不对的望指正。