1adrianb/face-alignment のインストールと動作確認(顔の2次元,3次元のランドマーク)(PyTorch,Python 3.12 を使用)(Windows 上)
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
- 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。
- ダウンロードしたインストーラーを実行する。
- 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。 - 「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。
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"
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基盤となる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の性能を引き出し,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などの計算速度を向上させることができる.
pip でインストールする現行の PyTorch は,CUDA の実行に必要なライブラリを wheel パッケージ内に同梱している.そのため,NVIDIA CUDA ツールキットや NVIDIA cuDNN をシステムに個別インストールする必要はなく,NVIDIA ドライバのインストールのみで GPU を利用できる.
ドライバは,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】
- 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,まずご使用の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 - 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,該当するドライバをダウンロードする.
- 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.「高速(推奨)」を選んだ場合は既定のコンポーネントがインストールされる.
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.
PyTorch のインストール
管理者権限のコマンドプロンプトで以下を実行する.CUDA 対応の PyTorch をインストールするコマンドは,PyTorch 公式サイトで確認できる.
python -m pip install -U torch torchvision torchaudio --index-url https://download.pytorch.org/whl/cu126
NVIDIA製GPUを搭載していないPCの場合,あるいはCPUのみで動作確認を行う場合は,次のコマンドを使用する.
python -m pip install -U torch torchvision torchaudio --index-url https://download.pytorch.org/whl/cpu
github の 1adrianb/face-alignment のインストール
URL: https://github.com/1adrianb/face-alignment
- 以下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」)。 - pip による face-alignment のインストール
face-alignment は PyPI で公開されており,ソースコードをダウンロードしなくても pip でインストールできる.
python -m pip install -U face-alignment
試用
- 2次元の顔特徴抽出
https://github.com/1adrianb/face-alignmentに記載のプログラムを実行
まず,次のコマンドを実行
pythonimport face_alignment from skimage import io fa = face_alignment.FaceAlignment(face_alignment.LandmarksType.TWO_D, device='cpu') input = io.imread('./test/assets/aflw-test.jpg') preds = fa.get_landmarks(input) print(preds) import matplotlib.pyplot as plt plt.imshow(input) plt.scatter(preds[0][:,0], preds[0][:,1]) plt.show()NVIDIA製GPUを使用する場合は,device='cpu' の部分を device='cuda' に置き換える.
- 3次元の顔特徴抽出
https://github.com/1adrianb/face-alignmentに記載のプログラムを使用
次の Python プログラムを実行する
import face_alignment from skimage import io fa = face_alignment.FaceAlignment(face_alignment.LandmarksType.THREE_D, device='cpu') input = io.imread('./test/assets/aflw-test.jpg') preds = fa.get_landmarks(input) print(preds) from mpl_toolkits import mplot3d import matplotlib.pyplot as plt ax = plt.axes(projection="3d") ax.scatter3D(preds[0][:,0], preds[0][:,1], preds[0][:,2]) plt.show()