Darknet是一个轻型的深度学习和训练框架，从这一点上，它和tensorflow以及pytorch这种没有什么不同，特点在轻型二字，它主要对卷集神经网络进行了底层实现，并且主要用于YOLO的目标检测，特点主要有：
- C语言实现
- 没有依赖项，除了opencv进行视频和UVC摄像头处理
- 容易安装，可移植性好
- 支持CPU于GPU（CUDA)两种计算方式
下面开始实验。
下载代码，编译
git clone https://github.com/AlexeyAB/darknet
cd darknet
make
下载预训练权重:
验证：
caozilong@caozilong-Vostro-3268:~/Workspace/yolo/darknet$ ./darknet detector test ./cfg/coco.data ./cfg/yolov4.cfg ./yolov4.weights data/dog.jpg
GPU isn't used
OpenCV isn't used - data augmentation will be slow
mini_batch = 1, batch = 8, time_steps = 1, train = 0
layer filters size/strd(dil) input output
0 conv 32 3 x 3/ 1 608 x 608 x 3 -> 608 x 608 x 32 0.639 BF
1 conv 64 3 x 3/ 2 608 x 608 x 32 -> 304 x 304 x 64 3.407 BF
2 conv 64 1 x 1/ 1 304 x 304 x 64 -> 304 x 304 x 64 0.757 BF
3 route 1 -> 304 x 304 x 64
4 conv 64 1 x 1/ 1 304 x 304 x 64 -> 304 x 304 x 64 0.757 BF
5 conv 32 1 x 1/ 1 304 x 304 x 64 -> 304 x 304 x 32 0.379 BF
6 conv 64 3 x 3/ 1 304 x 304 x 32 -> 304 x 304 x 64 3.407 BF
7 Shortcut Layer: 4, wt = 0, wn = 0, outputs: 304 x 304 x 64 0.006 BF
8 conv 64 1 x 1/ 1 304 x 304 x 64 -> 304 x 304 x 64 0.757 BF
9 route 8 2 -> 304 x 304 x 128
10 conv 64 1 x 1/ 1 304 x 304 x 128 -> 304 x 304 x 64 1.514 BF
11 conv 128 3 x 3/ 2 304 x 304 x 64 -> 152 x 152 x 128 3.407 BF
12 conv 64 1 x 1/ 1 152 x 152 x 128 -> 152 x 152 x 64 0.379 BF
13 route 11 -> 152 x 152 x 128
14 conv 64 1 x 1/ 1 152 x 152 x 128 -> 152 x 152 x 64 0.379 BF
15 conv 64 1 x 1/ 1 152 x 152 x 64 -> 152 x 152 x 64 0.189 BF
16 conv 64 3 x 3/ 1 152 x 152 x 64 -> 152 x 152 x 64 1.703 BF
17 Shortcut Layer: 14, wt = 0, wn = 0, outputs: 152 x 152 x 64 0.001 BF
18 conv 64 1 x 1/ 1 152 x 152 x 64 -> 152 x 152 x 64 0.189 BF
19 conv 64 3 x 3/ 1 152 x 152 x 64 -> 152 x 152 x 64 1.703 BF
20 Shortcut Layer: 17, wt = 0, wn = 0, outputs: 152 x 152 x 64 0.001 BF
21 conv 64 1 x 1/ 1 152 x 152 x 64 -> 152 x 152 x 64 0.189 BF
22 route 21 12 -> 152 x 152 x 128
23 conv 128 1 x 1/ 1 152 x 152 x 128 -> 152 x 152 x 128 0.757 BF
24 conv 256 3 x 3/ 2 152 x 152 x 128 -> 76 x 76 x 256 3.407 BF
25 conv 128 1 x 1/ 1 76 x 76 x 256 -> 76 x 76 x 128 0.379 BF
26 route 24 -> 76 x 76 x 256
27 conv 128 1 x 1/ 1 76 x 76 x 256 -> 76 x 76 x 128 0.379 BF
28 conv 128 1 x 1/ 1 76 x 76 x 128 -> 76 x 76 x 128 0.189 BF
29 conv 128 3 x 3/ 1 76 x 76 x 128 -> 76 x 76 x 128 1.703 BF
30 Shortcut Layer: 27, wt = 0, wn = 0, outputs: 76 x 76 x 128 0.001 BF
31 conv 128 1 x 1/ 1 76 x 76 x 128 -> 76 x 76 x 128 0.189 BF
32 conv 128 3 x 3/ 1 76 x 76 x 128 -> 76 x 76 x 128 1.703 BF
33 Shortcut Layer: 30, wt = 0, wn = 0, outputs: 76 x 76 x 128 0.001 BF
34 conv 128 1 x 1/ 1 76 x 76 x 128 -> 76 x 76 x 128 0.189 BF
35 conv 128 3 x 3/ 1 76 x 76 x 128 -> 76 x 76 x 128 1.703 BF
36 Shortcut Layer: 33, wt = 0, wn = 0, outputs: 76 x 76 x 128 0.001 BF
37 conv 128 1 x 1/ 1 76 x 76 x 128 -> 76 x 76 x 128 0.189 BF
38 conv 128 3 x 3/ 1 76 x 76 x 128 -> 76 x 76 x 128 1.703 BF
39 Shortcut Layer: 36, wt = 0, wn = 0, outputs: 76 x 76 x 128 0.001 BF
40 conv 128 1 x 1/ 1 76 x 76 x 128 -> 76 x 76 x 128 0.189 BF
41 conv 128 3 x 3/ 1 76 x 76 x 128 -> 76 x 76 x 128 1.703 BF
42 Shortcut Layer: 39, wt = 0, wn = 0, outputs: 76 x 76 x 128 0.001 BF
43 conv 128 1 x 1/ 1 76 x 76 x 128 -> 76 x 76 x 128 0.189 BF
44 conv 128 3 x 3/ 1 76 x 76 x 128 -> 76 x 76 x 128 1.703 BF
45 Shortcut Layer: 42, wt = 0, wn = 0, outputs: 76 x 76 x 128 0.001 BF
46 conv 128 1 x 1/ 1 76 x 76 x 128 -> 76 x 76 x 128 0.189 BF
47 conv 128 3 x 3/ 1 76 x 76 x 128 -> 76 x 76 x 128 1.703 BF
48 Shortcut Layer: 45, wt = 0, wn = 0, outputs: 76 x 76 x 128 0.001 BF
49 conv 128 1 x 1/ 1 76 x 76 x 128 -> 76 x 76 x 128 0.189 BF
50 conv 128 3 x 3/ 1 76 x 76 x 128 -> 76 x 76 x 128 1.703 BF
51 Shortcut Layer: 48, wt = 0, wn = 0, outputs: 76 x 76 x 128 0.001 BF
52 conv 128 1 x 1/ 1 76 x 76 x 128 -> 76 x 76 x 128 0.189 BF
53 route 52 25 -> 76 x 76 x 256
54 conv 256 1 x 1/ 1 76 x 76 x 256 -> 76 x 76 x 256 0.757 BF
55 conv 512 3 x 3/ 2 76 x 76 x 256 -> 38 x 38 x 512 3.407 BF
56 conv 256 1 x 1/ 1 38 x 38 x 512 -> 38 x 38 x 256 0.379 BF
57 route 55 -> 38 x 38 x 512
58 conv 256 1 x 1/ 1 38 x 38 x 512 -> 38 x 38 x 256 0.379 BF
59 conv 256 1 x 1/ 1 38 x 38 x 256 -> 38 x 38 x 256 0.189 BF
60 conv 256 3 x 3/ 1 38 x 38 x 256 -> 38 x 38 x 256 1.703 BF
61 Shortcut Layer: 58, wt = 0, wn = 0, outputs: 38 x 38 x 256 0.000 BF
62 conv 256 1 x 1/ 1 38 x 38 x 256 -> 38 x 38 x 256 0.189 BF
63 conv 256 3 x 3/ 1 38 x 38 x 256 -> 38 x 38 x 256 1.703 BF
64 Shortcut Layer: 61, wt = 0, wn = 0, outputs: 38 x 38 x 256 0.000 BF
65 conv 256 1 x 1/ 1 38 x 38 x 256 -> 38 x 38 x 256 0.189 BF
66 conv 256 3 x 3/ 1 38 x 38 x 256 -> 38 x 38 x 256 1.703 BF
67 Shortcut Layer: 64, wt = 0, wn = 0, outputs: 38 x 38 x 256 0.000 BF
68 conv 256 1 x 1/ 1 38 x 38 x 256 -> 38 x 38 x 256 0.189 BF
69 conv 256 3 x 3/ 1 38 x 38 x 256 -> 38 x 38 x 256 1.703 BF
70 Shortcut Layer: 67, wt = 0, wn = 0, outputs: 38 x 38 x 256 0.000 BF
71 conv 256 1 x 1/ 1 38 x 38 x 256 -> 38 x 38 x 256 0.189 BF
72 conv 256 3 x 3/ 1 38 x 38 x 256 -> 38 x 38 x 256 1.703 BF
73 Shortcut Layer: 70, wt = 0, wn = 0, outputs: 38 x 38 x 256 0.000 BF
74 conv 256 1 x 1/ 1 38 x 38 x 256 -> 38 x 38 x 256 0.189 BF
75 conv 256 3 x 3/ 1 38 x 38 x 256 -> 38 x 38 x 256 1.703 BF
76 Shortcut Layer: 73, wt = 0, wn = 0, outputs: 38 x 38 x 256 0.000 BF
77 conv 256 1 x 1/ 1 38 x 38 x 256 -> 38 x 38 x 256 0.189 BF
78 conv 256 3 x 3/ 1 38 x 38 x 256 -> 38 x 38 x 256 1.703 BF
79 Shortcut Layer: 76, wt = 0, wn = 0, outputs: 38 x 38 x 256 0.000 BF
80 conv 256 1 x 1/ 1 38 x 38 x 256 -> 38 x 38 x 256 0.189 BF
81 conv 256 3 x 3/ 1 38 x 38 x 256 -> 38 x 38 x 256 1.703 BF
82 Shortcut Layer: 79, wt = 0, wn = 0, outputs: 38 x 38 x 256 0.000 BF
83 conv 256 1 x 1/ 1 38 x 38 x 256 -> 38 x 38 x 256 0.189 BF
84 route 83 56 -> 38 x 38 x 512
85 conv 512 1 x 1/ 1 38 x 38 x 512 -> 38 x 38 x 512 0.757 BF
86 conv 1024 3 x 3/ 2 38 x 38 x 512 -> 19 x 19 x1024 3.407 BF
87 conv 512 1 x 1/ 1 19 x 19 x1024 -> 19 x 19 x 512 0.379 BF
88 route 86 -> 19 x 19 x1024
89 conv 512 1 x 1/ 1 19 x 19 x1024 -> 19 x 19 x 512 0.379 BF
90 conv 512 1 x 1/ 1 19 x 19 x 512 -> 19 x 19 x 512 0.189 BF
91 conv 512 3 x 3/ 1 19 x 19 x 512 -> 19 x 19 x 512 1.703 BF
92 Shortcut Layer: 89, wt = 0, wn = 0, outputs: 19 x 19 x 512 0.000 BF
93 conv 512 1 x 1/ 1 19 x 19 x 512 -> 19 x 19 x 512 0.189 BF
94 conv 512 3 x 3/ 1 19 x 19 x 512 -> 19 x 19 x 512 1.703 BF
95 Shortcut Layer: 92, wt = 0, wn = 0, outputs: 19 x 19 x 512 0.000 BF
96 conv 512 1 x 1/ 1 19 x 19 x 512 -> 19 x 19 x 512 0.189 BF
97 conv 512 3 x 3/ 1 19 x 19 x 512 -> 19 x 19 x 512 1.703 BF
98 Shortcut Layer: 95, wt = 0, wn = 0, outputs: 19 x 19 x 512 0.000 BF
99 conv 512 1 x 1/ 1 19 x 19 x 512 -> 19 x 19 x 512 0.189 BF
100 conv 512 3 x 3/ 1 19 x 19 x 512 -> 19 x 19 x 512 1.703 BF
101 Shortcut Layer: 98, wt = 0, wn = 0, outputs: 19 x 19 x 512 0.000 BF
102 conv 512 1 x 1/ 1 19 x 19 x 512 -> 19 x 19 x 512 0.189 BF
103 route 102 87 -> 19 x 19 x1024
104 conv 1024 1 x 1/ 1 19 x 19 x1024 -> 19 x 19 x1024 0.757 BF
105 conv 512 1 x 1/ 1 19 x 19 x1024 -> 19 x 19 x 512 0.379 BF
106 conv 1024 3 x 3/ 1 19 x 19 x 512 -> 19 x 19 x1024 3.407 BF
107 conv 512 1 x 1/ 1 19 x 19 x1024 -> 19 x 19 x 512 0.379 BF
108 max 5x 5/ 1 19 x 19 x 512 -> 19 x 19 x 512 0.005 BF
109 route 107 -> 19 x 19 x 512
110 max 9x 9/ 1 19 x 19 x 512 -> 19 x 19 x 512 0.015 BF
111 route 107 -> 19 x 19 x 512
112 max 13x13/ 1 19 x 19 x 512 -> 19 x 19 x 512 0.031 BF
113 route 112 110 108 107 -> 19 x 19 x2048
114 conv 512 1 x 1/ 1 19 x 19 x2048 -> 19 x 19 x 512 0.757 BF
115 conv 1024 3 x 3/ 1 19 x 19 x 512 -> 19 x 19 x1024 3.407 BF
116 conv 512 1 x 1/ 1 19 x 19 x1024 -> 19 x 19 x 512 0.379 BF
117 conv 256 1 x 1/ 1 19 x 19 x 512 -> 19 x 19 x 256 0.095 BF
118 upsample 2x 19 x 19 x 256 -> 38 x 38 x 256
119 route 85 -> 38 x 38 x 512
120 conv 256 1 x 1/ 1 38 x 38 x 512 -> 38 x 38 x 256 0.379 BF
121 route 120 118 -> 38 x 38 x 512
122 conv 256 1 x 1/ 1 38 x 38 x 512 -> 38 x 38 x 256 0.379 BF
123 conv 512 3 x 3/ 1 38 x 38 x 256 -> 38 x 38 x 512 3.407 BF
124 conv 256 1 x 1/ 1 38 x 38 x 512 -> 38 x 38 x 256 0.379 BF
125 conv 512 3 x 3/ 1 38 x 38 x 256 -> 38 x 38 x 512 3.407 BF
126 conv 256 1 x 1/ 1 38 x 38 x 512 -> 38 x 38 x 256 0.379 BF
127 conv 128 1 x 1/ 1 38 x 38 x 256 -> 38 x 38 x 128 0.095 BF
128 upsample 2x 38 x 38 x 128 -> 76 x 76 x 128
129 route 54 -> 76 x 76 x 256
130 conv 128 1 x 1/ 1 76 x 76 x 256 -> 76 x 76 x 128 0.379 BF
131 route 130 128 -> 76 x 76 x 256
132 conv 128 1 x 1/ 1 76 x 76 x 256 -> 76 x 76 x 128 0.379 BF
133 conv 256 3 x 3/ 1 76 x 76 x 128 -> 76 x 76 x 256 3.407 BF
134 conv 128 1 x 1/ 1 76 x 76 x 256 -> 76 x 76 x 128 0.379 BF
135 conv 256 3 x 3/ 1 76 x 76 x 128 -> 76 x 76 x 256 3.407 BF
136 conv 128 1 x 1/ 1 76 x 76 x 256 -> 76 x 76 x 128 0.379 BF
137 conv 256 3 x 3/ 1 76 x 76 x 128 -> 76 x 76 x 256 3.407 BF
138 conv 255 1 x 1/ 1 76 x 76 x 256 -> 76 x 76 x 255 0.754 BF
139 yolo
[yolo] params: iou loss: ciou (4), iou_norm: 0.07, obj_norm: 1.00, cls_norm: 1.00, delta_norm: 1.00, scale_x_y: 1.20
nms_kind: greedynms (1), beta = 0.600000
140 route 136 -> 76 x 76 x 128
141 conv 256 3 x 3/ 2 76 x 76 x 128 -> 38 x 38 x 256 0.852 BF
142 route 141 126 -> 38 x 38 x 512
143 conv 256 1 x 1/ 1 38 x 38 x 512 -> 38 x 38 x 256 0.379 BF
144 conv 512 3 x 3/ 1 38 x 38 x 256 -> 38 x 38 x 512 3.407 BF
145 conv 256 1 x 1/ 1 38 x 38 x 512 -> 38 x 38 x 256 0.379 BF
146 conv 512 3 x 3/ 1 38 x 38 x 256 -> 38 x 38 x 512 3.407 BF
147 conv 256 1 x 1/ 1 38 x 38 x 512 -> 38 x 38 x 256 0.379 BF
148 conv 512 3 x 3/ 1 38 x 38 x 256 -> 38 x 38 x 512 3.407 BF
149 conv 255 1 x 1/ 1 38 x 38 x 512 -> 38 x 38 x 255 0.377 BF
150 yolo
[yolo] params: iou loss: ciou (4), iou_norm: 0.07, obj_norm: 1.00, cls_norm: 1.00, delta_norm: 1.00, scale_x_y: 1.10
nms_kind: greedynms (1), beta = 0.600000
151 route 147 -> 38 x 38 x 256
152 conv 512 3 x 3/ 2 38 x 38 x 256 -> 19 x 19 x 512 0.852 BF
153 route 152 116 -> 19 x 19 x1024
154 conv 512 1 x 1/ 1 19 x 19 x1024 -> 19 x 19 x 512 0.379 BF
155 conv 1024 3 x 3/ 1 19 x 19 x 512 -> 19 x 19 x1024 3.407 BF
156 conv 512 1 x 1/ 1 19 x 19 x1024 -> 19 x 19 x 512 0.379 BF
157 conv 1024 3 x 3/ 1 19 x 19 x 512 -> 19 x 19 x1024 3.407 BF
158 conv 512 1 x 1/ 1 19 x 19 x1024 -> 19 x 19 x 512 0.379 BF
159 conv 1024 3 x 3/ 1 19 x 19 x 512 -> 19 x 19 x1024 3.407 BF
160 conv 255 1 x 1/ 1 19 x 19 x1024 -> 19 x 19 x 255 0.189 BF
161 yolo
[yolo] params: iou loss: ciou (4), iou_norm: 0.07, obj_norm: 1.00, cls_norm: 1.00, delta_norm: 1.00, scale_x_y: 1.05
nms_kind: greedynms (1), beta = 0.600000
Total BFLOPS 128.459
avg_outputs = 1068395
Loading weights from ./yolov4.weights...
seen 64, trained: 32032 K-images (500 Kilo-batches_64)
Done! Loaded 162 layers from weights-file
Detection layer: 139 - type = 28
Detection layer: 150 - type = 28
Detection layer: 161 - type = 28
data/dog.jpg: Predicted in 19868.358000 milli-seconds.
bicycle: 92%
dog: 98%
truck: 92%
pottedplant: 33%
Not compiled with OpenCV, saving to predictions.png instead
caozilong@caozilong-Vostro-3268:~/Workspace/yolo/darknet$
./darknet detector test ./cfg/coco.data ./cfg/yolov4.cfg ./yolov4.weights data/person.jpg
yolov4.cfg和yolov4.weights分别表示了yolo4的网络结构和训练好的网络权重,coco.data暂时不清楚是什么，应该表示数据集，coco.data中存放有指向训练数据集的路径。
补充：
时隔2月余，重新搭建环境再跑这两个用例，发现测试数据没有发生变化，这是否说明，对于同一个模型的同一个权重以及测试文件，测试结论是确定的,也就是说，预测结果不具有时变性?
设置-thresh 参数
thresh参数可以设置检测概率的阀值，只有大于等于这个阀值的目标物体才会被框出来。
比如，当设置阀值为0.93时，只有狗狗被框了出来。
用yolo3.weights测试：
下载yolov3.weights训练文件
wget -c https://pjreddie.com/media/files/yolov3.weights
此时，可以执行如下命令进行yolo3的测试。
./darknet detector test ./cfg/coco.data ./cfg/yolov3.cfg ./yolov3.weights data/dog.jpg -i 0 -thresh 0.25实时抓图显示：
可以通过python将darknet推理框架和opencv连接起来构成推理应用。连接UVC摄像头后，OpenCV通过V4L2框架抓取图片，然后送给darknet完成实时推理。演示的话，执行darknet目录下的darknet_video.py 文件 即可,事先必须要打开Makefile LIBSO变量重新编译，以生成脚本文件需要的动态库。
我的帅豆：
本用例是一个流式检测的用例，也就是视频的每一帧都要送给模型去推理，由于我使用的是集成显卡，算力不足以支撑流畅播放需要的帧率，所以看起来非常的卡顿，但实际上，推理是逐帧进行的。
-out选项：
-out选项用于指定输出文件，输出文件为json格式，描述了测试输入和测试结果的情况，比如：
./darknet detector test ./cfg/coco.data ./cfg/yolov4.cfg ./yolov4.weights data/person.jpg -out out.json
输出的out.json内容为：
模型转换：
以darknet模型转换为例，NCNN编译完成后，darknet目录会生成转换工具darknet2ncnn
将yolov4模型转换为NCNN格式：
czl@czl-VirtualBox:~/WorkSpace/ncnn/build/tools/darknet$ ./darknet2ncnn /home/czl/WorkSpace/dark/darknet/cfg/yolov4.cfg /home/czl/WorkSpace/dark/darknet/cfg/yolov4.weights
Loading cfg...
WARNING: The ignore_thresh=0.700000 of yolo0 is too high. An alternative value 0.25 is written instead.
WARNING: The ignore_thresh=0.700000 of yolo1 is too high. An alternative value 0.25 is written instead.
WARNING: The ignore_thresh=0.700000 of yolo2 is too high. An alternative value 0.25 is written instead.
Loading weights...
Converting model...
399 layers, 436 blobs generated.
NOTE: The input of darknet uses: mean_vals=0 and norm_vals=1/255.f.
NOTE: Remember to use ncnnoptimize for better performance.
czl@czl-VirtualBox:~/WorkSpace/ncnn/build/tools/darknet$ ls -l
total 251832
drwxrwxr-x 3 czl czl 4096 11月 4 13:52 CMakeFiles
-rw-rw-r-- 1 czl czl 1978 11月 4 13:52 cmake_install.cmake
-rwxrwxr-x 1 czl czl 101160 11月 4 13:59 darknet2ncnn
-rw-rw-r-- 1 czl czl 7673 11月 4 13:52 Makefile
-rw-rw-r-- 1 czl czl 257718060 11月 4 14:20 ncnn.bin
-rw-rw-r-- 1 czl czl 35901 11月 4 14:20 ncnn.param
czl@czl-VirtualBox:~/WorkSpace/ncnn/build/tools/darknet$
基于GPU运行YOLOV4视频检测：
参考这篇文章搭建GPU CUDA环境:
FairMOT Cuda环境搭建并进行推理_tugouxp的专栏-CSDN博客环境准备1.PC Host Ubuntu 18.04.6,Linux Kernel 5.4，内核版本关系不大，记录下来备查。2.安装基础工具,比如GCC，CMAKE，VIM，GIT等等，工具尽量完备, 如果做不到，遇到问题临时下载也可。3.安装python3发行版，我用的是anaconda发行版，具体版本是 Anaconda3-2020.11-Linux-x86_64.sh下载地址在如下链接，选择对应的版本即可。https://repo.anaco...https://blog.csdn.net/tugouxp/article/details/121248457然后打开darknet/Makefile中的GPU，LIBSO，OPENCV三项：
重新编译，之后运行 python darknet_video.py,测试发现画框随着视频播放已经很流畅了，可以得出GPU对提高网络的检测效率方面，提升非常明显。
YOLOV4小模型推理：
YOLOV4小模型使用的模型结构文件是./cfg/yolov4-tiny.cfg文件，对应的权重从下面链接处下载：
wget -c https://github.com/AlexeyAB/darknet/releases/download/darknet_yolo_v4_pre/yolov4-tiny.weights
总结：
以上只是对darknet的使用方式和工作方式进行了浅显的测试和使用，具体的技术原理有待更深入的挖掘。
结束！