顔検出と表情推定(SanjayMarreddi/Emotion-Investigator,Python,TensorFlow を使用)(Windows 上)

【要約】 SanjayMarreddi の Emotion-Investigator は,顔検出と,Happy, Sad, Disgust, Neutral, Fear, Angry, Surprise の表情推定を行う.WindowsでSanjayMarreddi/Emotion-Investigatorをインストールするには,前準備の後,Emotion-Investigatorをクローンし,必要なPythonパッケージをインストール.動作確認は,python main.pyでサーバーを起動し,Web ブラウザでhttp://127.0.0.1:5000/を開く.

【目次】

  1. 前準備
  2. SanjayMarreddi/Emotion-Investigator のインストール(Windows 上)
  3. 顔検出と表情推定

Emotion-Investigator

SanjayMarreddi の Emotion-Investigator は,顔検出 (face detection)と,Happy, Sad, Disgust, Neutral, Fear, Angry, Surprise の表情推定を行う.

【関連する外部ページ】

前準備

Python 3.12 のインストール

Pythonのインストールを行い、Pythonのプログラムを実行する環境を整える。扱う環境は、Windows搭載パソコンである。金子研究室では、Python 3.12.10を推奨する。

[Windows での Python 3.12 のインストール手順を見るには、ここをクリック]

Windows での Python 3.12 のインストール

以下のいずれかの方法でPython 3.12をインストールする。Pythonがインストール済みの場合、この手順は不要である。

方法 1:winget によるインストール

【インストールコマンドの実行方法】

管理者権限でコマンドプロンプトを起動する(手順:Windowsキーまたはスタートメニュー → cmd と入力 → 右クリック → 「管理者として実行」)。そして、コマンド全体をコマンドプロンプトにコピー&ペーストする。

--scope machine を指定することで、システム全体(全ユーザー向け)にインストールされる。このオプションの実行には管理者権限が必要である。インストール完了後、コマンドプロンプトを再起動するとPATHが反映される。

REM Python 3.12 をシステム領域にインストール
winget install --id Python.Python.3.12 -e --scope machine --silent --accept-source-agreements --accept-package-agreements --override "/quiet InstallAllUsers=1 PrependPath=1 Include_test=0 Include_pip=1 Include_launcher=1 InstallLauncherAllUsers=1 TargetDir=\"C:\Program Files\Python312\""
if not "%ERRORLEVEL%"=="0" ( color 0c & echo Python 3.12 のインストールに失敗しました & ping 127.0.0.1 -n 6 >nul & color )

REM Python と Scripts を PATH 先頭に追加
powershell -NoProfile -Command "$p='C:\Program Files\Python312'; $s=\"$p\Scripts\"; if(Test-Path $p){$k=[Microsoft.Win32.Registry]::LocalMachine.OpenSubKey('SYSTEM\CurrentControlSet\Control\Session Manager\Environment',$true); $c=$k.GetValue('Path','',[Microsoft.Win32.RegistryValueOptions]::DoNotExpandEnvironmentNames); $t=$k.GetValueKind('Path'); $new=$c; if((';'+$new+';') -notlike \"*;$p;*\"){$new=$p+';'+$new}; if((';'+$new+';') -notlike \"*;$s;*\"){$new=$s+';'+$new}; if($new -ne $c){$k.SetValue('Path',$new,$t)}; $k.Close()}"

REM 現在のセッションにも反映(システムPATHを再取得して連結)
for /f "usebackq tokens=2,*" %A in (`reg query "HKLM\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\Session Manager\Environment" /v Path`) do set "PATH=%B"

REM pip / wheel の更新
python -m pip install --no-user -U pip wheel
if not "%ERRORLEVEL%"=="0" ( color 0c & echo pip / wheel の更新に失敗しました & ping 127.0.0.1 -n 6 >nul & color )

方法 2:インストーラーによるインストール

  1. Python公式サイト(https://www.python.org/downloads/)にアクセスし、「Download Python 3.x.x」ボタンからWindows用インストーラーをダウンロードする。
  2. ダウンロードしたインストーラーを実行する。
  3. 初期画面の下部に表示される「Add python.exe to PATH」にチェックを入れてから「Customize installation」を選択する。このチェックを入れ忘れると、コマンドプロンプトから python コマンドを実行できない。
  4. 「Install Python 3.xx for all users」にチェックを入れ、「Install」をクリックする。

インストールの確認

コマンドプロンプトで以下を実行する。

python --version

バージョン番号(例:Python 3.12.x)が表示されればインストール成功である。「'python' は、内部コマンドまたは外部コマンドとして認識されていません。」と表示される場合は、インストールが正常に完了していない。

Python の開発環境 Visual Studio Code のインストールと Python 用の設定

Python の開発環境Visual Studio Code(プログラムを編集するソフトウェア。以下、VS Code)を整える。

[Windows での Visual Studio Code のインストールと Python 用の設定手順を見るには、ここをクリック]

Windows での Visual Studio Code のインストールと Python 用の設定手順

1. VS Code と拡張機能のインストール

以下のコマンドにより,既存の VS Code を削除し,全ユーザー共有の設定で再インストールしたうえで,拡張機能(VS Code に機能を追加するソフトウェア)をまとめて導入する.

【インストールコマンドの実行方法】

管理者権限でコマンドプロンプトを起動する(手順:Windows キーまたはスタートメニュー → cmd と入力 → 右クリック → 「管理者として実行」)。そして,コマンド全体をコマンドプロンプトにコピー&ペーストする。

インストールコマンド


REM ============================================================
REM Microsoft Visual Studio Code
REM ============================================================
REM Build Tools + Desktop development with C++(VCTools)+ 追加コンポーネント(一括)
REM 未インストール時: winget で新規インストール
REM インストール済み時: setup.exe modify でコンポーネント追加(バージョンは変更しない)
winget list --id Microsoft.VisualStudio.BuildTools 2>nul | findstr /i "BuildTools" >nul 2>&1
if %ERRORLEVEL% EQU 0 (
    for /f "usebackq delims=" %P in (`"C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio\Installer\vswhere.exe" -products Microsoft.VisualStudio.Product.BuildTools -property installationPath`) do start /wait "" "C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio\Installer\setup.exe" modify --installPath "%P" --add Microsoft.VisualStudio.Workload.VCTools --add Microsoft.VisualStudio.Workload.MSBuildTools --add Microsoft.VisualStudio.Component.VC.CMake.Project --add Microsoft.VisualStudio.Component.VC.Llvm.Clang --add Microsoft.VisualStudio.Component.VC.Llvm.ClangToolset --add Microsoft.VisualStudio.Component.Windows11SDK.26100 --add Microsoft.VisualStudio.Component.VC.v143.x86.x64 --includeRecommended --quiet --norestart --nocache
    if not "%ERRORLEVEL%"=="0" ( color 0c & echo Build Tools のコンポーネント追加に失敗しました & ping 127.0.0.1 -n 6 >nul & color )
) else (
    winget install --scope machine --id Microsoft.VisualStudio.BuildTools -e --silent --disable-interactivity --force --accept-source-agreements --accept-package-agreements --override "--quiet --wait --norestart --nocache --add Microsoft.VisualStudio.Workload.VCTools --includeRecommended --add Microsoft.VisualStudio.Workload.MSBuildTools --add Microsoft.VisualStudio.Component.VC.CMake.Project --add Microsoft.VisualStudio.Component.VC.Llvm.Clang --add Microsoft.VisualStudio.Component.VC.Llvm.ClangToolset --add Microsoft.VisualStudio.Component.Windows11SDK.26100 --add Microsoft.VisualStudio.Component.VC.v143.x86.x64"
    if not "%ERRORLEVEL%"=="0" ( color 0c & echo Build Tools のインストールに失敗しました & ping 127.0.0.1 -n 6 >nul & color )
)

REM 全ユーザー共有の拡張機能フォルダ
if not exist "C:\ProgramData\vscode-extensions" mkdir "C:\ProgramData\vscode-extensions"
icacls "C:\ProgramData\vscode-extensions" /grant "Everyone:(OI)(CI)M" /T

REM スタートメニューのショートカットを --extensions-dir 付きで再作成
if exist "C:\ProgramData\Microsoft\Windows\Start Menu\Programs\Visual Studio Code" rmdir /s /q "C:\ProgramData\Microsoft\Windows\Start Menu\Programs\Visual Studio Code"
if exist "C:\ProgramData\Microsoft\Windows\Start Menu\Programs\Visual Studio Code.lnk" del "C:\ProgramData\Microsoft\Windows\Start Menu\Programs\Visual Studio Code.lnk"
powershell -NoProfile -Command "$s=New-Object -ComObject WScript.Shell; $lnk=$s.CreateShortcut('C:\ProgramData\Microsoft\Windows\Start Menu\Programs\Visual Studio Code.lnk'); $lnk.TargetPath='C:\Program Files\Microsoft VS Code\Code.exe'; $lnk.Arguments='--extensions-dir \"C:\ProgramData\vscode-extensions\"'; $lnk.Save()"
REM ショートカットの検証
powershell -NoProfile -Command "$s=New-Object -ComObject WScript.Shell; $lnk=$s.CreateShortcut('C:\ProgramData\Microsoft\Windows\Start Menu\Programs\Visual Studio Code.lnk'); Write-Host 'TargetPath:' $lnk.TargetPath; Write-Host 'Arguments:' $lnk.Arguments"

REM ファイル / フォルダ右クリックの「Code で開く」を登録
reg add "HKLM\SOFTWARE\Classes\*\shell\VSCode\command" /ve /d "\"C:\Program Files\Microsoft VS Code\Code.exe\" --extensions-dir \"C:\ProgramData\vscode-extensions\" \"%1\"" /f
reg add "HKLM\SOFTWARE\Classes\Directory\shell\VSCode\command" /ve /d "\"C:\Program Files\Microsoft VS Code\Code.exe\" --extensions-dir \"C:\ProgramData\vscode-extensions\" \"%1\"" /f
reg add "HKLM\SOFTWARE\Classes\Directory\Background\shell\VSCode\command" /ve /d "\"C:\Program Files\Microsoft VS Code\Code.exe\" --extensions-dir \"C:\ProgramData\vscode-extensions\" \"%V\"" /f

REM --extensions-dir 付きで起動する code.cmd ラッパを作成
REM (%* を echo で書くと対話的 cmd で失われるため、PowerShell で [char]37+'*' を書き出す)
powershell -NoProfile -Command "$pct=[char]37; $q=[char]34; $c='@echo off'+[char]13+[char]10+$q+'C:\Program Files\Microsoft VS Code\bin\code.cmd'+$q+' --extensions-dir '+$q+'C:\ProgramData\vscode-extensions'+$q+' '+$pct+'*'+[char]13+[char]10; [IO.File]::WriteAllText('C:\ProgramData\vscode-extensions\vscode.cmd',$c,[Text.Encoding]::ASCII)"

REM 拡張機能のインストール
set "CODE=C:\Program Files\Microsoft VS Code\bin\code.cmd"
"%CODE%" --extensions-dir "C:\ProgramData\vscode-extensions" --uninstall-extension GitHub.copilot
"%CODE%" --extensions-dir "C:\ProgramData\vscode-extensions" --uninstall-extension GitHub.copilot-chat
"%CODE%" --extensions-dir "C:\ProgramData\vscode-extensions" --install-extension ms-python.python
"%CODE%" --extensions-dir "C:\ProgramData\vscode-extensions" --install-extension ms-python.vscode-pylance
"%CODE%" --extensions-dir "C:\ProgramData\vscode-extensions" --install-extension ms-python.debugpy
"%CODE%" --extensions-dir "C:\ProgramData\vscode-extensions" --install-extension MS-CEINTL.vscode-language-pack-ja
"%CODE%" --extensions-dir "C:\ProgramData\vscode-extensions" --install-extension saoudrizwan.claude-dev
"%CODE%" --extensions-dir "C:\ProgramData\vscode-extensions" --install-extension rust-lang.rust-analyzer
"%CODE%" --extensions-dir "C:\ProgramData\vscode-extensions" --install-extension tamasfe.even-better-toml
"%CODE%" --extensions-dir "C:\ProgramData\vscode-extensions" --install-extension anthropic.claude-code
"%CODE%" --extensions-dir "C:\ProgramData\vscode-extensions" --install-extension almenon.arepl
"%CODE%" --extensions-dir "C:\ProgramData\vscode-extensions" --list-extensions --show-versions

REM settings.json を作成(自動更新オフ、Python、Claude Code 設定)
if not exist "%APPDATA%\Code\User" mkdir "%APPDATA%\Code\User"
python -c "import json,os;data={'update.mode':'none','update.enableWindowsBackgroundUpdates':False,'extensions.autoUpdate':False,'python.defaultInterpreterPath':r'C:\Program Files\Python312\python.exe','claudeCode.environmentVariables':[{'name':'ANTHROPIC_API_KEY','value':'not-needed'},{'name':'ANTHROPIC_AUTH_TOKEN','value':'ollama'},{'name':'ANTHROPIC_BASE_URL','value':'http://localhost:11434'},{'name':'ANTHROPIC_MODEL','value':'glm-4.7-flash'},{'name':'CLAUDE_CODE_DISABLE_NONESSENTIAL_TRAFFIC','value':'1'}]};p=os.path.join(os.environ['APPDATA'],'Code','User','settings.json');open(p,'w',encoding='utf-8').write(json.dumps(data,indent=4));print('Done:',p)"

REM 自動更新の抑止ポリシー(settings.json に加えて、レジストリ側でも明示的にオフ)
reg add "HKLM\SOFTWARE\Policies\Microsoft\VSCode" /v "UpdateMode" /t REG_SZ /d "none" /f
echo === セットアップ完了 ===

2. Python インタプリタの選択

同一マシンに複数の Python がインストールされている場合,VS Code で使用する Python 本体(インタプリタ:Python プログラムを解釈・実行するソフトウェア)を選択する必要がある.

  1. コマンドパレット(コマンド名で機能を呼び出す VS Code の入力欄)を開く(Ctrl+Shift+P)
  2. Python: Select Interpreter と入力する
  3. 表示される一覧から,使用する Python(例:C:\Program Files\Python312\python.exe)を選択する.

Git のインストール(Windows 上) [クリックして展開]

管理者権限のコマンドプロンプトで以下を実行する.管理者権限は,winget の --scope machine オプションでシステム全体にインストールするために必要となる.

REM Git をシステム領域にインストール
winget install --scope machine --id Git.Git -e --silent --disable-interactivity --force --accept-source-agreements --accept-package-agreements --override "/VERYSILENT /NORESTART /NOCANCEL /SP- /CLOSEAPPLICATIONS /RESTARTAPPLICATIONS /COMPONENTS=""icons,ext\reg\shellhere,assoc,assoc_sh"" /o:PathOption=Cmd /o:CRLFOption=CRLFCommitAsIs /o:BashTerminalOption=MinTTY /o:DefaultBranchOption=main /o:EditorOption=VIM /o:SSHOption=OpenSSH /o:UseCredentialManager=Enabled /o:PerformanceTweaksFSCache=Enabled /o:EnableSymlinks=Disabled /o:EnableFSMonitor=Disabled"

7-Zip のインストール(Windows 上) [クリックして展開]

管理者権限のコマンドプロンプトで以下を実行する。管理者権限のコマンドプロンプトを起動するには、Windows キーまたはスタートメニューから「cmd」と入力し、表示された「コマンドプロンプト」を右クリックして「管理者として実行」を選択する。

REM 7-Zip をシステム領域にインストール
winget install --scope machine --id 7zip.7zip -e --silent --disable-interactivity --force --accept-source-agreements --accept-package-agreements
REM 7-Zip のパス設定
powershell -NoProfile -Command "$p='C:\Program Files\7-Zip'; $c=[Environment]::GetEnvironmentVariable('Path','Machine'); if((Test-Path $p) -and $c -notlike \"*$p*\"){[Environment]::SetEnvironmentVariable('Path',\"$p;$c\",'Machine')}"

Build Tools for Visual Studio 2026(ビルドツール)のインストール

Build Tools for Visual Studio 2026(ビルドツール)のインストールを行い、C/C++ コードのビルド環境を整える。

[Build Tools for Visual Studio 2026(ビルドツール)のインストール手順を見るには、ここをクリック]

Windows での Build Tools for Visual Studio 2026 のインストール

Build Tools for Visual Studio は,Visual Studio の IDE を含まない C/C++ コンパイラ,ライブラリ,ビルドツール等のコマンドライン向け開発ツールセットである。インストール済みの場合,この手順は不要である。

以下のコマンドは、Build Tools が未インストールの場合は winget で新規インストールし、インストール済みの場合は setup.exe modify でコンポーネントを追加する(バージョンは変更しない)。

【インストールコマンドの実行方法】

管理者権限でコマンドプロンプトを起動する(手順:Windows キーまたはスタートメニュー → cmd と入力 → 右クリック → 「管理者として実行」)。そして、コマンド全体をコマンドプロンプトにコピー&ペーストする。

REM ============================================================
REM Visual C++ 再頒布可能パッケージ (VCRedist 2015-)
REM ============================================================
winget install --scope machine --id Microsoft.VCRedist.2015+.x64 -e --silent --disable-interactivity --force --accept-source-agreements --accept-package-agreements --override "/quiet /norestart"
if not "%ERRORLEVEL%"=="0" ( color 0c & echo VCRedist のインストールに失敗しました & ping 127.0.0.1 -n 6 >nul & color )

REM ============================================================
REM Visual Studio Build Tools + Desktop development with C++
REM (VCTools、MSBuildTools、CMake連携、Clang、Windows 11 SDK)
REM ============================================================
REM 進行中のインストーラーを停止(ロック競合回避。対象プロセスが存在しない場合は
REM taskkillがエラーを返すが、これは想定内であるため出力のみ抑制する)
taskkill /F /IM vs_setup.exe /T >nul 2>&1
taskkill /F /IM vs_installer.exe /T >nul 2>&1
taskkill /F /IM vs_installerservice.exe /T >nul 2>&1
taskkill /F /IM msiexec.exe /T >nul 2>&1

REM Build Tools + Desktop development with C++(VCTools)+ 追加コンポーネント(一括)
REM 未インストール時: winget で新規インストール
REM インストール済み時: setup.exe modify でコンポーネント追加(バージョンは変更しない)
winget list --id Microsoft.VisualStudio.BuildTools 2>nul | findstr /i "BuildTools" >nul 2>&1
if %ERRORLEVEL% EQU 0 (
    for /f "usebackq delims=" %P in (`"C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio\Installer\vswhere.exe" -products Microsoft.VisualStudio.Product.BuildTools -property installationPath`) do start /wait "" "C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio\Installer\setup.exe" modify --installPath "%P" --add Microsoft.VisualStudio.Workload.VCTools --add Microsoft.VisualStudio.Workload.MSBuildTools --add Microsoft.VisualStudio.Component.VC.CMake.Project --add Microsoft.VisualStudio.Component.VC.Llvm.Clang --add Microsoft.VisualStudio.Component.VC.Llvm.ClangToolset --add Microsoft.VisualStudio.Component.Windows11SDK.26100 --add Microsoft.VisualStudio.Component.VC.v143.x86.x64 --includeRecommended --quiet --norestart --nocache
    if not "%ERRORLEVEL%"=="0" ( color 0c & echo Build Tools のコンポーネント追加に失敗しました & ping 127.0.0.1 -n 6 >nul & color )
) else (
    winget install --scope machine --id Microsoft.VisualStudio.BuildTools -e --silent --disable-interactivity --force --accept-source-agreements --accept-package-agreements --override "--quiet --wait --norestart --nocache --add Microsoft.VisualStudio.Workload.VCTools --includeRecommended --add Microsoft.VisualStudio.Workload.MSBuildTools --add Microsoft.VisualStudio.Component.VC.CMake.Project --add Microsoft.VisualStudio.Component.VC.Llvm.Clang --add Microsoft.VisualStudio.Component.VC.Llvm.ClangToolset --add Microsoft.VisualStudio.Component.Windows11SDK.26100 --add Microsoft.VisualStudio.Component.VC.v143.x86.x64"
    if not "%ERRORLEVEL%"=="0" ( color 0c & echo Build Tools のインストールに失敗しました & ping 127.0.0.1 -n 6 >nul & color )
)

REM
REM BuildTools のインストールパスを vswhere.exe で取得(メジャーバージョンに依存しない)
set "VSWHERE=C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio\Installer\vswhere.exe"
set "BT_PATH="
for /f "usebackq delims=" %P in (`"%VSWHERE%" -products Microsoft.VisualStudio.Product.BuildTools -property installationPath`) do set "BT_PATH=%P"
if not defined BT_PATH ( color 0c & echo Build Tools のインストールパスを取得できませんでした & ping 127.0.0.1 -n 6 >nul & color )

REM 破損時の修復(任意、動作がおかしくなった場合)
REM if defined BT_PATH "C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio\Installer\setup.exe" repair --installPath "%BT_PATH%" --quiet --norestart
REM 導入確認(インストールパスが表示されれば正常)
"%VSWHERE%" -products * -requires Microsoft.VisualStudio.Workload.VCTools -property installationPath

上記のコマンドでは、Build Tools 本体と Visual C++ 再頒布可能パッケージをインストールし、続いて以下のコンポーネントを追加している。

追加のコンポーネントが必要になった場合は Visual Studio Installer で個別にインストールできる。

インストール完了の確認

winget list Microsoft.VisualStudio.BuildTools

Visual Studio を必要とするとき

Visual Studio の機能を必要とする場合は,追加インストールできる。

NVIDIA ドライバのインストール(Windows 上)

NVIDIA ドライバとは

NVIDIA ドライバは,NVIDIA製GPUをWindowsシステム上で動作させるためのソフトウェアである.このドライバをインストールすることにより,GPUの性能を発揮させ,グラフィックス処理や,CUDAを利用したAI関連アプリケーションの計算速度を向上させることができる.

ドライバは通常,NVIDIA公式サイトからダウンロードするか,NVIDIA GeForce Experience ソフトウェアを通じてインストール・更新する.

公式サイト: https://www.nvidia.co.jp/Download/index.aspx?lang=jp

【サイト内の関連ページ】

  1. (再掲) NVIDIA グラフィックス・ボードの確認

    インストールするドライバを選択するために,まず使用しているPCに搭載されているNVIDIAグラフィックス・ボードの種類を確認する.(確認済みであれば,この手順は不要である.) Windows のコマンドプロンプトで次のコマンドを実行する.

    wmic path win32_VideoController get name
    
  2. NVIDIA ドライバのダウンロード

    確認したグラフィックス・ボードのモデル名と,使用しているWindowsのバージョン(例: Windows 11, Windows 10 64-bit)に対応するドライバを,以下のNVIDIA公式サイトからダウンロードする.

    https://www.nvidia.co.jp/Download/index.aspx?lang=jp

    サイトの指示に従い,製品タイプ,製品シリーズ,製品ファミリー,OS,言語などを選択して検索し,適切なドライバ(通常は最新のGame Ready ドライバまたはStudio ドライバ)をダウンロードする.

  3. ドライバのインストール

    ダウンロードしたインストーラー(.exeファイル)を実行し,画面の指示に従ってインストールを進める.「カスタムインストール」を選択すると,インストールするコンポーネント(ドライバ本体,GeForce Experience,PhysXなど)を選ぶことができる.通常は「高速(推奨)」を選択する.

    インストール完了後,システムの再起動を求められる場合がある.

  4. NVIDIA CUDA ツールキット 11.8 のインストール(Windows 上)

    CUDA ツールキットには,GPUでプログラムを実行するためのライブラリ,nvccコンパイラ,開発ツールなどが含まれる.ここではwingetを使ってCUDA 11.8をインストールする手順を示す.

    NVIDIA CUDA ツールキットの概要と注意点

    NVIDIAのGPUを使用して並列計算を行うための開発・実行環境である.

    主な機能: GPU を利用した並列処理のコンパイルと実行,GPU のメモリ管理,C++をベースとした拡張言語(CUDA C/C++)とAPI,ライブラリ(cuBLAS, cuFFTなど)を提供する.

    【NVIDIA CUDA ツールキットの動作に必要なもの】

    • CUDA対応のNVIDIA GPU。
    • 対応するNVIDIA ドライバ。
    • サポートされているバージョンのC++コンパイラ (Visual StudioまたはBuild Toolsをインストール済み)。

    【Windows でインストールするときの一般的な注意点】

    • Windows では,NVIDIA CUDA ツールキットのインストール中は,他のアプリケーションを終了しておくこと.
    • インストール後に環境変数が正しく設定されているか確認すること.

    【関連する外部ページ】

    【関連項目】 NVIDIA CUDA ツールキットの概要, NVIDIA CUDA ツールキットの他バージョンのインストール

    1. (再掲) 他のウィンドウを閉じる:インストール中のコンフリクトを避けるため,可能な限り他のアプリケーションを終了する.
    2. Windows で,コマンドプロンプトを管理者権限で起動する.
    3. winget コマンドで CUDA 11.8 をインストールする.

      以下のコマンドは,(必要であれば)NVIDIA GeForce Experienceと,指定したバージョンのNVIDIA CUDA ツールキット (11.8) をインストールする.また,CUDA_HOME 環境変数を設定する(一部のツールで参照されることがある).

      rem グラフィックボードの確認 (参考)
      wmic path win32_VideoController get name
      
      
      
      rem CUDA Toolkit 11.8 のインストール
      winget install --scope machine Nvidia.CUDA --version 11.8
      
      rem CUDA_HOME 環境変数の設定 (システム環境変数として設定)
      powershell -command "[System.Environment]::SetEnvironmentVariable(\"CUDA_HOME\", \"C:\Program Files\NVIDIA GPU Computing Toolkit\CUDA\v11.8\", \"Machine\")"
      

      注: これは特定のバージョン(11.8)をインストールする例である.他のバージョンをインストールする場合は --version オプションを適宜変更する(例: --version 11.2).利用可能なバージョンは winget search Nvidia.CUDA で確認できる.

    4. ユーザ環境変数 TEMP の設定(日本語ユーザ名の場合)

      Windows のユーザ名に日本語(マルチバイト文字)が含まれている場合,CUDAコンパイラ nvcc が一時ファイルの作成に失敗し,コンパイルが正常に動作しないことがある(エラーメッセージが表示されない場合もある).この問題を回避するために,ユーザ環境変数 TEMP および TMP を,ASCII文字のみのパス(例: C:\TEMP)に変更する.

      管理者権限のコマンドプロンプトで,次のコマンドを実行して C:\TEMP ディレクトリを作成し,ユーザ環境変数 TEMP と TMP を設定する.

      mkdir C:\TEMP
      powershell -command "[System.Environment]::SetEnvironmentVariable(\"TEMP\", \"C:\TEMP\", \"User\")"
      powershell -command "[System.Environment]::SetEnvironmentVariable(\"TMP\", \"C:\TEMP\", \"User\")"
      

      この設定は,コマンドプロンプトを再起動するか,Windowsに再サインインした後に有効になる.

    NVIDIA cuDNN 8.9.7 のインストール(Windows 上)

    NVIDIA cuDNN

    NVIDIA cuDNN は,NVIDIA CUDA ツールキット上で動作する,ディープラーニング用ライブラリである.畳み込みニューラルネットワーク (CNN) やリカレントニューラルネットワーク (RNN) など,さまざまなディープラーニングモデルのトレーニングと推論を高速化する.

    【cuDNN利用時の注意点: zlibwapi.dll エラー】

    Windows環境でcuDNNを利用するアプリケーションを実行した際に,「Could not locate zlibwapi.dll. Please make sure it is in your library path!」というエラーが表示されることがある.これは,cuDNNの一部の機能が圧縮ライブラリである zlib に依存しているためである.このエラーが発生した場合は,後述する手順で ZLIB DLL をインストールする.

    【関連する外部ページ】

    NVIDIA cuDNN のインストール(Windows 上)の概要

    1. NVIDIA Developer Program メンバーシップへの加入: cuDNNのダウンロードには無料のメンバーシップ登録が必要である.

      NVIDIA Developer Program の公式ページ: https://developer.nvidia.com/developer-program

    2. 互換バージョンの選択とダウンロード: インストール済みのCUDAツールキットのバージョン (今回は11.x) に適合するcuDNNのバージョン (今回はv8.9.7) を選択し,Windows用のzipファイルをダウンロードする.
    3. ファイルの展開と配置: ダウンロードしたzipファイルを展開(解凍)し,中のファイル(bin, include, lib フォルダ内)を,CUDAツールキットのインストールディレクトリにコピーする.
    4. 環境変数の設定: 必要に応じてシステム環境変数 CUDNN_PATH を設定する.
    5. ZLIB DLL のインストール: zlibwapi.dll が見つからないエラーが発生する場合にインストールする.
    6. 動作確認: cuDNNライブラリ (cudnn64_*.dll) にパスが通っているか確認する.

    zlib のインストール(Windows 上)

    1. 次のコマンドを管理者権限のコマンドプロンプトで実行する (手順:Windowsキーまたはスタートメニュー → cmd と入力 → 右クリック → 「管理者として実行」)。
    2. 次のコマンドは,zlibをインストールし,パスを通すものである.

      cd /d c:%HOMEPATH%
      rmdir /s /q zlib
      git clone https://github.com/madler/zlib
      cd zlib
      del CMakeCache.txt
      rmdir /s /q CMakeFiles
      cmake . -A x64 -T host=x64 -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=c:/zlib
      cmake --build . --config Release --target INSTALL -- /m
      powershell -command "$oldpath = [System.Environment]::GetEnvironmentVariable(\"Path\", \"Machine\"); $oldpath += \";c:\zlib\bin\"; [System.Environment]::SetEnvironmentVariable(\"Path\", $oldpath, \"Machine\")"
      powershell -command "[System.Environment]::SetEnvironmentVariable(\"ZLIB_HOME\", \"C:\zlib\", \"Machine\")"
      

    【関連する外部ページ】

    【関連項目】 zlib

    NVIDIA cuDNN 8.9.7 のインストール(Windows 上)

    1. NVIDIA cuDNN のウェブページを開く

      https://developer.nvidia.com/cuDNN

    2. ダウンロードするため,cuDNNのところにある「Download cuDNN」をクリック.
    3. cuDNN Downloads のページで「Archive of Previous Releases」をクリック
    4. 「cuDNN 8.x - 1.x」をクリック
    5. ダウンロードしたいバージョンを選ぶ

      ここでは「NVIDIA cuDNN v8.9.7 for CUDA 11.x」を選んでいる.

      このとき,画面の「for CUDA ...」のところを確認し,使用するNVIDIA CUDA のバージョンに合うものを選ぶこと.

    6. Windows にインストールするので Windows 版を選ぶ
    7. NVIDIA Developer Program メンバーシップに入る

      NVIDIA cuDNN のダウンロードのため.

      「Join now」をクリック.その後,画面の指示に従う. 利用者本人が,電子メールアドレス,表示名,パスワード,生年月日を登録.利用条件等に合意.

    8. ログインする
    9. 調査の画面が出たときは,調査に応じる
    10. ライセンス条項の確認
    11. ダウンロードが始まる.
    12. ダウンロードした .zip ファイルを展開(解凍)する. その中のサブディレクトリを確認しておく.
      Windows での展開(解凍)に便利な 7-Zip: 別ページ »で説明
    13. NVIDIA CUDA ツールキットをインストールしたディレクトリを確認する.「C:\Program Files\NVIDIA GPU Computing Toolkit\CUDA\v11.8」のようになっている.
    14. 確認したら, さきほど展開してできたすべてのファイルとディレクトリを,NVIDIA CUDA ツールキットをインストールしたディレクトリにコピーする
    15. パスが通っていることを確認.

      次の操作により,cudnn64_8.dll にパスが通っていることを確認する.

      Windows のコマンドプロンプトを開き,次のコマンドを実行する.エラーメッセージが出ないことを確認.

      where cudnn64_8.dll
      
    16. Windows の システム環境変数 CUDNN_PATH の設定を行う. Windows では, コマンドプロンプトを管理者として開き, 次のコマンドを実行することにより, システム環境変数 CUDNN_PATH の設定を行うことができる.
      コマンドプロンプトを管理者として実行: 別ページ »で説明
      powershell -command "[System.Environment]::SetEnvironmentVariable(\"CUDNN_PATH\", \"C:\Program Files\NVIDIA GPU Computing Toolkit\CUDA\v11.8\", \"Machine\")"
      

    TensorFlow 2.10.1 のインストール(Windows 上)

    1. 以下の手順を管理者権限のコマンドプロンプトで実行する (手順:Windowsキーまたはスタートメニュー → cmd と入力 → 右クリック → 「管理者として実行」)。
    2. TensorFlow 2.10.1 のインストール(Windows 上)

      TensorFlow 2.10 は,Windows ネイティブ環境でGPUをサポートする最後のバージョンである.それ以降のバージョンでWindows上のGPUを利用するには,WSL2上にTensorFlowを構築する必要がある.

      次のコマンドを実行することにより,TensorFlow 2.10.1 および関連パッケージ(tf_slim,tensorflow_datasets,tensorflow-hub,Keras,keras-tuner,keras-visualizer)がインストール(インストール済みのときは最新版に更新)される. そして,Pythonライブラリ(Pillow, pydot, matplotlib, seaborn, pandas, scipy, scikit-learn, scikit-learn-intelex, opencv-python, opencv-contrib-python)がインストール(インストール済みのときは最新版に更新)される.

      python -m pip uninstall -y protobuf tensorflow tensorflow-cpu tensorflow-gpu tensorflow-intel tensorflow-text tensorflow-estimator tf-models-official tf_slim tensorflow_datasets tensorflow-hub keras keras-tuner keras-visualizer
      python -m pip install -U protobuf tensorflow==2.10.1 tf_slim tensorflow_datasets==4.8.3 tensorflow-hub tf-keras keras keras_cv keras-tuner keras-visualizer
      python -m pip install git+https://github.com/tensorflow/docs
      python -m pip install git+https://github.com/tensorflow/examples.git
      python -m pip install git+https://www.github.com/keras-team/keras-contrib.git
      python -m pip install -U pillow pydot matplotlib seaborn pandas scipy scikit-learn scikit-learn-intelex opencv-python opencv-contrib-python
      

    SanjayMarreddi/Emotion-Investigator のインストール(Windows 上)

    1. 以下の手順を管理者権限のコマンドプロンプトで実行する (手順:Windowsキーまたはスタートメニュー → cmd と入力 → 右クリック → 「管理者として実行」)。
    2. SanjayMarreddi/Emotion-Investigator のインストール
      「python -m pip install ...」は,Pythonのライブラリをインストールするためのコマンドである.
      cd /d c:%HOMEPATH%
      rmdir /s /q Emotion-Investigator
      git clone --recursive https://github.com/SanjayMarreddi/Emotion-Investigator
      python -m pip install Flask Keras-Preprocessing matplotlib opencv-python pandas Pillow tensorflow==2.10.1 numpy urllib3 werkzeug
      

    顔検出と表情推定

    1. Windows で,コマンドプロンプトを実行
    2. サーバの起動
      cd /d c:%HOMEPATH%
      cd Emotion-Investigator
      python main.py
      
    3. 画面の指示に従い Web ブラウザで http://127.0.0.1:5000/ を開く
    4. パソコンのカメラを使うときは,「Real time image 」の下の「Real Time Image」をクリック
    5. 画像ファイルを使うときは,「Manually Upload Image」の下の「Manually Upload Image」をクリック