onnx实现对pytorch模型推理加速

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微软宣布将多平台通用ONNX机器学习引擎开源,此举将让机器学习框架,向着机器学习框架的标准化和性能优化方向迈进了一大步。

ONNX Runtime是适用于Linux,Windows和Mac上ONNX格式的机器学习模型的高性能推理引擎。

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开发人员可以为自己机器学习任务选择合适的框架,框架作者可以集中精力推出创新,提高框架的性能。对于硬件供应商来说,也可以简化神经网络计算的复杂度,实现优化算法。

onnxruntime模型部署流程

1.安装


      
          
  
pip install onnx
      
      
  `pip install onnxruntime`
   

 


        
( pip install onnxruntime-gpu  #GPU环境)
    
  1. Pytorch 模型转onnx

当提到保存和加载模型时,有三个核心功能需要熟悉:


      
  `1.torch.save:将序列化的对象保存到disk。这个函数使用Python的pickle`
 


      
  `实用程序进行序列化。使用这个函数可以保存各种对象的模型、张量和字典。`
 


      
  `2.torch.load:使用pickle unpickle工具将pickle的对象文件反序列化为`
 


      
  `内存。`
 


      
  `3.torch.nn.Module.load_state_dict:使用反序列化状态字典加载`
 


      
  `model's参数字典`
 


    

保存加载模型2种方式,在保存模型进行推理时,只需要保存训练过的模型的学习参数即可,一个常见的PyTorch约定是使用.pt或.pth文件扩展名保存模型。


        
# 第一种:保存和加载整个模型Save:
      
  `torch.save(model_object, 'model.pth')`
 


      
 
 


        
Load:model = torch.load('model.pth')model.eval()
    

        
#第二种:仅保存和加载模型参数(推荐使用)Save:torch.save(model.state_dict(), 'params.pth')
      
 
 


      
  `Load:`
 


        
model = TheModelClass(*args, **kwargs)model.load_state_dict(torch.load('params.pth'))model.eval()
      
  `#记住,必须调用model.eval(),`
 


      
  `以便在运行推断之前将dropout和batch规范化层设置为评估模式。如果不这样做,`
 


      
  `将会产生不一致的推断结果`
 


        
#在保存用于推理或恢复训练的通用检查点时,必须保存模型的state_dict
    

Pytorch模型转onnx

举例模型是调用resnet50训练的4分类模型,训练过程调用gpu,则转换过程如下:

1 如果保存的是整个模型


        
import torch
      
  `device = torch.device("cuda" if torch.cuda.is_available()`
 


      
  `else "cpu")`
 


        
model = torch.load("test.pth") # pytorch模型加载batch_size = 1  #批处理大小input_shape = (3, 244, 384)   #输入数据,改成自己的输入shapemodel.eval()x = torch.randn(batch_size, *input_shape)   x = x.to(device)
      
  `export_onnx_file = "test.onnx" #输出的ONNX文件名`
 


      
 
 


        
torch.onnx.export(model                    x,                    export_onnx_file,                    opset_version=11,                    do_constant_folding=True,	                    input_names=["input"],	                    output_names=["output"],	
      
  `dynamic_axes={`
 


      
  `"input":{0: 'batch',2:'batch',3:'batch'},`
 


      
 
 


      
  `"output":{0: 'batch',2:'batch',3:'batch'})`
 


        

    

2 如果保存的是模型参数,则需要先创建模型,再加载模型参数


        
import torch
       `from models import` resnet50


      
   

 


      
 model = resnet50() #创建模型
 


      
 weight = torch.load("test.pth")
 


      
 model.load\_state\_dict(weight )
 


    
  
  
batch_size = 1    
input_shape = (3, 244, 384)   #输入数据,改成自己的输入shape  
  
model.eval()  
  
x = torch.randn(batch_size, *input_shape)  
export_onnx_file = "test.onnx"	# 输出的ONNX文件名  
torch.onnx.export(model,  
                    x,  
                    export_onnx_file,  
                    opset_version=10,  
                    do_constant_folding=True,	  
                    input_names=["input"],	  
                    output_names=["output"],	  
                    dynamic_axes={  


      
 
 


      
  `"input":{0: 'batch',2:'batch',3:'batch'},`
 


      
 
 


      
  `"output":{0: 'batch',2:'batch',3:'batch'})`
 


    

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3. 使用onnx推理预测

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参考链接

https://zhuanlan.zhihu.com/p/159379768

https://blog.csdn.net/jacke121/article/details/104510401

https://blog.csdn.net/LimitOut/article/details/107117759


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