tests/MobileNetSsdInferenceTest.hpp

   1 //
   2 // Copyright © 2017 Arm Ltd. All rights reserved.
   3 // SPDX-License-Identifier: MIT
   4 //
   5 #pragma once
   6
   7 #include "InferenceTest.hpp"
   8 #include "MobileNetSsdDatabase.hpp"
   9
  10 #include <armnn/utility/Assert.hpp>
  11 #include <armnn/utility/IgnoreUnused.hpp>
  12
  13 #include <boost/numeric/conversion/cast.hpp>
  14 #include <boost/test/tools/floating_point_comparison.hpp>
  15
  16 #include <vector>
  17
  18 namespace
  19 {
  20
  21 template<typename Model>
  22 class MobileNetSsdTestCase : public InferenceModelTestCase<Model>
  23 {
  24 public:
  25     MobileNetSsdTestCase(Model& model,
  26                          unsigned int testCaseId,
  27                          const MobileNetSsdTestCaseData& testCaseData)
  28         : InferenceModelTestCase<Model>(model,
  29                                         testCaseId,
  30                                         { std::move(testCaseData.m_InputData) },
  31                                         { k_OutputSize1, k_OutputSize2, k_OutputSize3, k_OutputSize4 })
  32         , m_FloatComparer(boost::math::fpc::percent_tolerance(1.0f))
  33         , m_DetectedObjects(testCaseData.m_ExpectedDetectedObject)
  34     {}
  35
  36     TestCaseResult ProcessResult(const InferenceTestOptions& options) override
  37     {
  38         armnn::IgnoreUnused(options);
  39
  40         const std::vector<float>& output1 = boost::get<std::vector<float>>(this->GetOutputs()[0]); // bounding boxes
  41         ARMNN_ASSERT(output1.size() == k_OutputSize1);
  42
  43         const std::vector<float>& output2 = boost::get<std::vector<float>>(this->GetOutputs()[1]); // classes
  44         ARMNN_ASSERT(output2.size() == k_OutputSize2);
  45
  46         const std::vector<float>& output3 = boost::get<std::vector<float>>(this->GetOutputs()[2]); // scores
  47         ARMNN_ASSERT(output3.size() == k_OutputSize3);
  48
  49         const std::vector<float>& output4 = boost::get<std::vector<float>>(this->GetOutputs()[3]); // valid detections
  50         ARMNN_ASSERT(output4.size() == k_OutputSize4);
  51
  52         const size_t numDetections = boost::numeric_cast<size_t>(output4[0]);
  53
  54         // Check if number of valid detections matches expectations
  55         const size_t expectedNumDetections = m_DetectedObjects.size();
  56         if (numDetections != expectedNumDetections)
  57         {
  58             ARMNN_LOG(error) << "Number of detections is incorrect: Expected (" <<
  59                 expectedNumDetections << ")" << " but got (" << numDetections << ")";
  60             return TestCaseResult::Failed;
  61         }
  62
  63         // Extract detected objects from output data
  64         std::vector<DetectedObject> detectedObjects;
  65         const float* outputData = output1.data();
  66         for (unsigned int i = 0u; i < numDetections; i++)
  67         {
  68             // NOTE: Order of coordinates in output data is yMin, xMin, yMax, xMax
  69             float yMin = *outputData++;
  70             float xMin = *outputData++;
  71             float yMax = *outputData++;
  72             float xMax = *outputData++;
  73
  74             DetectedObject detectedObject(
  75                 output2.at(i),
  76                 BoundingBox(xMin, yMin, xMax, yMax),
  77                 output3.at(i));
  78
  79             detectedObjects.push_back(detectedObject);
  80         }
  81
  82         std::sort(detectedObjects.begin(), detectedObjects.end());
  83         std::sort(m_DetectedObjects.begin(), m_DetectedObjects.end());
  84
  85         // Compare detected objects with expected results
  86         std::vector<DetectedObject>::const_iterator it = detectedObjects.begin();
  87         for (unsigned int i = 0; i < numDetections; i++)
  88         {
  89             if (it == detectedObjects.end())
  90             {
  91                 ARMNN_LOG(error) << "No more detected objects found! Index out of bounds: " << i;
  92                 return TestCaseResult::Abort;
  93             }
  94
  95             const DetectedObject& detectedObject = *it;
  96             const DetectedObject& expectedObject = m_DetectedObjects[i];
  97
  98             if (detectedObject.m_Class != expectedObject.m_Class)
  99             {
 100                 ARMNN_LOG(error) << "Prediction for test case " << this->GetTestCaseId() <<
 101                     " is incorrect: Expected (" << expectedObject.m_Class << ")" <<
 102                     " but predicted (" << detectedObject.m_Class << ")";
 103                 return TestCaseResult::Failed;
 104             }
 105
 106             if(!m_FloatComparer(detectedObject.m_Confidence, expectedObject.m_Confidence))
 107             {
 108                 ARMNN_LOG(error) << "Confidence of prediction for test case " << this->GetTestCaseId() <<
 109                     " is incorrect: Expected (" << expectedObject.m_Confidence << ")  +- 1.0 pc" <<
 110                     " but predicted (" << detectedObject.m_Confidence << ")";
 111                 return TestCaseResult::Failed;
 112             }
 113
 114             if (!m_FloatComparer(detectedObject.m_BoundingBox.m_XMin, expectedObject.m_BoundingBox.m_XMin) ||
 115                 !m_FloatComparer(detectedObject.m_BoundingBox.m_YMin, expectedObject.m_BoundingBox.m_YMin) ||
 116                 !m_FloatComparer(detectedObject.m_BoundingBox.m_XMax, expectedObject.m_BoundingBox.m_XMax) ||
 117                 !m_FloatComparer(detectedObject.m_BoundingBox.m_YMax, expectedObject.m_BoundingBox.m_YMax))
 118             {
 119                 ARMNN_LOG(error) << "Detected bounding box for test case " << this->GetTestCaseId() <<
 120                     " is incorrect";
 121                 return TestCaseResult::Failed;
 122             }
 123
 124             ++it;
 125         }
 126
 127         return TestCaseResult::Ok;
 128     }
 129
 130 private:
 131     static constexpr unsigned int k_Shape       = 10u;
 132
 133     static constexpr unsigned int k_OutputSize1 = k_Shape * 4u;
 134     static constexpr unsigned int k_OutputSize2 = k_Shape;
 135     static constexpr unsigned int k_OutputSize3 = k_Shape;
 136     static constexpr unsigned int k_OutputSize4 = 1u;
 137
 138     boost::math::fpc::close_at_tolerance<float> m_FloatComparer;
 139     std::vector<DetectedObject>                 m_DetectedObjects;
 140 };
 141
 142 template <typename Model>
 143 class MobileNetSsdTestCaseProvider : public IInferenceTestCaseProvider
 144 {
 145 public:
 146     template <typename TConstructModelCallable>
 147     explicit MobileNetSsdTestCaseProvider(TConstructModelCallable constructModel)
 148         : m_ConstructModel(constructModel)
 149     {}
 150
 151     virtual void AddCommandLineOptions(boost::program_options::options_description& options) override
 152     {
 153         namespace po = boost::program_options;
 154
 155         options.add_options()
 156             ("data-dir,d", po::value<std::string>(&m_DataDir)->required(),
 157              "Path to directory containing test data");
 158
 159         Model::AddCommandLineOptions(options, m_ModelCommandLineOptions);
 160     }
 161
 162     virtual bool ProcessCommandLineOptions(const InferenceTestOptions &commonOptions) override
 163     {
 164         if (!ValidateDirectory(m_DataDir))
 165         {
 166             return false;
 167         }
 168
 169         m_Model = m_ConstructModel(commonOptions, m_ModelCommandLineOptions);
 170         if (!m_Model)
 171         {
 172             return false;
 173         }
 174         std::pair<float, int32_t> qParams = m_Model->GetInputQuantizationParams();
 175         m_Database = std::make_unique<MobileNetSsdDatabase>(m_DataDir.c_str(), qParams.first, qParams.second);
 176         if (!m_Database)
 177         {
 178             return false;
 179         }
 180
 181         return true;
 182     }
 183
 184     std::unique_ptr<IInferenceTestCase> GetTestCase(unsigned int testCaseId) override
 185     {
 186         std::unique_ptr<MobileNetSsdTestCaseData> testCaseData = m_Database->GetTestCaseData(testCaseId);
 187         if (!testCaseData)
 188         {
 189             return nullptr;
 190         }
 191
 192         return std::make_unique<MobileNetSsdTestCase<Model>>(*m_Model, testCaseId, *testCaseData);
 193     }
 194
 195 private:
 196     typename Model::CommandLineOptions m_ModelCommandLineOptions;
 197     std::function<std::unique_ptr<Model>(const InferenceTestOptions &,
 198                                          typename Model::CommandLineOptions)> m_ConstructModel;
 199     std::unique_ptr<Model> m_Model;
 200
 201     std::string m_DataDir;
 202     std::unique_ptr<MobileNetSsdDatabase> m_Database;
 203 };
 204
 205 } // anonymous namespace