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 3.7 を使用）（Windows 上）

前準備

Python 3.7，Git のインストール（Windows 上）

Pythonは，プログラミング言語の１つ． Gitは，分散型のバージョン管理システム．

【手順】

1. Windows で，コマンドプロンプトを管理者として実行

   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

   次のコマンドを実行

   次のコマンドは，Python ランチャーとPython 3.7とGitをインストールし，Gitにパスを通すものである．

   次のコマンドでインストールされるGitは 「git for Windows」と呼ばれるものであり， Git，MinGW などから構成されている．

   winget install --scope machine Python.Launcher
   winget install --scope machine Python.Python.3.7
   winget install --scope machine Git.Git
   powershell -command "$oldpath = [System.Environment]::GetEnvironmentVariable(\"Path\", \"Machine\"); $oldpath += \";c:\Program Files\Git\cmd\"; [System.Environment]::SetEnvironmentVariable(\"Path\", $oldpath, \"Machine\")"
   

【関連する外部ページ】

• Python の公式ページ: https://www.python.org/
• Git の公式ページ: https://git-scm.com/

【サイト内の関連ページ】

• Python のまとめ: 別ページ »にまとめている．

【関連項目】 Python, Git バージョン管理システム, Git の利用

Visual Studio Community 2017 のインストール

NVIDIA CUDA 10.0 は Visual Studio Commnity 2017, 2015, 2013, 2012 と連携して動く機能がある．

NVIDIA CUDA 10.0 のインストールの前に， Visual Studio Commnity 2017 のインストールを行う．

Visual Studio Commnity 2017 のインストールは， https://visualstudio.microsoft.com/ja/vs/older-downloads/ で「2017」を選び，「ダウンロード」をクリック． その後表示されるダウンロードの画面で， 「Visual Studio Commnity 2017」を選ぶ． インストール時には「C++ によるデスクトップ開発」をチェックしてインストールする．

NVIDIA ドライバのインストール（Windows 上）

1. NVIDIA グラフィックス・ボードの確認

   Windows で，NVIDIA グラフィックス・ボードの種類を調べたいときは， 次のコマンドを実行することにより調べることができる．

   wmic path win32_VideoController get name
   

2. NVIDIA ドライバのダウンロード

   NVIDIA ドライバは，以下の NVIDIA 公式サイトからダウンロードできる．

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

3. ダウンロードの際には，使用しているグラフィックス・ボードの型番とオペレーティングシステムを選択する．

NVIDIA CUDA ツールキット 10.0 のインストール（Windows 上）

TensorFlow 1.15.5 が必要とする NVIDIA CUDA ツールキットと NVIDIA cuDNN のバージョンの確認

TensorFlow 1.15.5 を動かすために，NVIDIA CUDA ツールキット 10.0，NVIDIA cuDNN 7.6.5 を使う．

（10.2, 10.1 は不可．実際に試みて検証済み）．

インストール手順

1. NVIDIA CUDA ツールキットのアーカイブのページを開く

   https://developer.nvidia.com/cuda-toolkit-archive

2. NVIDIA CUDA ツールキットのバージョンを選ぶ

   ここでは，NVIDIA CUDA ツールキットの10.0を選んでいる

   
3. 「Windows」，「10」，「exe [local]」を選ぶ．
   
4. 「Base Installer」の右横の「Download」をクリックして，.exe ファイルをダウンロード
   
5. exe ファイルのダウンロードが始まる
   
6. ダウンロードした .exe ファイルを実行する．
   
7. 展開（解凍）先ディレクトリ（フォルダ）の指定．

   既定（デフォルト）のままでよい．「OK」をクリック．

   
8. 展開（解凍）が自動で行われるので，しばらく待つ．
   
9. ライセンス条項の確認．
   
10. インストールオプションは，「カスタム（詳細）」を選び，「次へ」をクリック．
    
11. コンポーネントを確認する．

    「CUDA」にチェックする．その他は，必要なものがあればチェックする．「次へ」をクリック．

    

    複数の版の NVIDIA CUDA ツールキットをインストールする場合には，古い版のNVIDIA CUDA ツールキットをインストールするときに「CUDA」だけを選ぶようにする．

12. インストール場所の選択は，既定（デフォルト）のままでよい．「次へ」をクリック．
    
13. Visual Studio Integration について表示された場合

    表示されなくても問題はない．

    表示された場合には，NVIDIA CUDA のインストールを中止して， Visual Studio Commnity 2017 のインストールを行う．

    Visual Studio Commnity 2017 のインストールは， https://visualstudio.microsoft.com/ja/vs/older-downloads/ で「2017」を選び，「ダウンロード」をクリック． その後表示されるダウンロードの画面で， 「Visual Studio Commnity 2017」を選ぶ． インストール時には「C++ によるデスクトップ開発」をチェックしてインストールする．

14. このとき，Windows セキュリティの画面が開くことがある．開いた場合には，「インストール」をクリック．
15. インストールが始まるので，確認する．
    
16. このとき，グラフィックス・カードのドライバのインストールについての画面が表示される場合がある．「インストール」をクリックして，インストールを続行する．
17. Visual Studio がインストール済みのときは，Nsight Visual Studio がインストールされたことが確認できる．確認したら「次へ」をクリック．

    Visual Studio をインストールしていないときは，Nsight for Visual Studio はインストールされない．

18. インストール終了の確認．「閉じる」をクリック．
    

    * 「コンピュータを再起動してください」と表示される場合がある．そのときは，再起動する．

19. GeForce Experience が自動で開く場合がある
    • 利用条件について表示されたときは、よく確認し、納得できる場合のみ同意・続行する
    • リリースハイライトが表示される場合がある．

      リリースハイライトを確認したら，「x」をクリックして閉じる．

    • このとき，最新版への更新が始まり，起動に時間がかかることがある．

      そして「お使いのGPU向けの新しいドライバーが入手可能です」と表示されることがある．そのときは，新しいドライバをインストールする．

NVIDIA cuDNN 7.6.5 のインストール

インストールするNVIDIA cuDNN のバージョンは 7.6.5 for CUDA 10.0

NVIDIA cuDNN のダウンロードとインストールの手順

1. NVIDIA cuDNN のウェブページを開く

   https://developer.nvidia.com/cuDNN

2. ダウンロードしたいので，cuDNNのところにある「Download cuDNN」をクリック．
   
3. 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．

   
4. ログインする
   
5. 調査の画面が出たときは，調査に応じる
6. ライセンス条項の確認
   
7. 「Archived cuDNN Releases」をクリック
   
8. ダウンロードしたいバージョンを選ぶ

   ここでは「cuDNN v 7.6.5, for CUDA 10.0」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．

   
9. Windows にインストールするので Windows 版を選ぶ
   
10. ダウンロードが始まる．
    
11. ダウンロードした .zip ファイルを展開（解凍）する．展開の結果 cuda という名前のディレクトリができる．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

    
12. NVIDIA CUDA ツールキットをインストールしたディレクトリは，「C:\Program Files\NVIDIA GPU Computing Toolkit\CUDA\v10.0」 のようになっている．確認する．
    
13. 確認したら， さきほど展開してできたディレクトリcuda の下にある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
    

インストール後に行う環境変数の設定

「NVIDIA cuDNN をインストールしたディレクトリ」をもとに環境変数を設定する．

「NVIDIA cuDNN をインストールしたディレクトリ」が C:\Program Files\NVIDIA GPU Computing Toolkit\CUDA\v10.0 の場合には，次のように設定する．

• すでに，c:\Program Files\NVIDIA GPU Computing Toolkit\CUDA\v10.0\bin には，パスが通っている．
• Windows の システム環境変数 CUDNN_PATH に，c:\Program Files\NVIDIA GPU Computing Toolkit\CUDA\v10.0 を設定

  Windows で，コマンドプロンプトを管理者として実行

  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

  次のコマンドを実行

  powershell -command "[System.Environment]::SetEnvironmentVariable(\"CUDNN_PATH\", \"c:\Program Files\NVIDIA GPU Computing Toolkit\CUDA\v10.0\", \"Machine\")"
  

• Windows の システム環境変数 Pathに，次が含まれていることを確認

  C:\Program Files\NVIDIA GPU Computing Toolkit\CUDA\v10.0\bin
  

  

パスの確認

次の操作により，cudnn64_7.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_7.dll

github の 1adrianb/face-alignment のインストール

URL: https://github.com/1adrianb/face-alignment

1. Windows で，コマンドプロンプトを管理者として実行

   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

2. github の 1adrianb/face-alignment のダウンロード

   cd /d c:%HOMEPATH%
   rmdir /s /q face-alignment
   cd /d c:%HOMEPATH%
   git clone https://github.com/1adrianb/face-alignment
   cd face-alignment
   

   
3. 前提パッケージのインストール

   scipy 1.4 か，それ以下が必要．

   C:\venv\py37\Scripts\activate.bat
   pip install scipy==1.4.1
   pip install -r requirements.txt
   pip install -U torch torchvision torchaudio --extra-index-url https://download.pytorch.org/whl/cu117
   

4. ビルド

   python setup.py build
   python setup.py install
   

   
   （以下省略）
5. 終了の確認

   エラーメッセージが出ていないこと

   

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

  C:\venv\py37\Scripts\activate.bat
  jupyter qtconsole
  

• Python プログラムの実行

  Python プログラムの実行

  • Windows では python （Python ランチャーは py）
  • Ubuntu では python3

  Python 開発環境（Jupyter Qt Console, Jupyter ノートブック (Jupyter Notebook), Jupyter Lab, Nteract, Spyder, PyCharm, PyScripterなど）も便利である．

  Python のまとめ: 別ページ »にまとめ

  python
  

  import face_alignment
  from skimage import io
  
  fa = face_alignment.FaceAlignment(face_alignment.LandmarksType._2D, flip_input=False)
  
  input = io.imread('./test/assets/aflw-test.jpg')
  preds = fa.get_landmarks(input)
  print(preds)
  %matplotlib inline
  import matplotlib.pyplot as plt
  import warnings
  warnings.filterwarnings('ignore')   # Suppress Matplotlib warnings
  plt.imshow(input)
  plt.scatter(preds[0][:,0], preds[0][:,1])
  

  
• 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._3D, flip_input=False)
  
  input = io.imread('./test/assets/aflw-test.jpg')
  preds = fa.get_landmarks(input)
  print(preds)
  plt.imshow(input)
  
  from mpl_toolkits import mplot3d 
  %matplotlib inline
  import matplotlib.pyplot as plt
  import warnings
  warnings.filterwarnings('ignore')   # Suppress Matplotlib warnings 
  ax = plt.axes(projection="3d")
  ax.scatter3D(preds[0][:,0], preds[0][:,1], preds[0][:,2])
  plt.show()