计算深度学习模型的推理时间、fps

测量PyTorch模型推理速度的方法
这篇博客介绍了如何正确地衡量PyTorch模型的推理时间。关键在于使用torch.cuda.synchronize()确保GPU操作完成后再进行时间计算。提供的代码示例展示了如何通过measure_inference_speed函数来基准测试模型的性能,平均计算每秒处理的图像数量和每张图像所需的时间。

目录

背景

代码

参考:


背景

评估模型的推理时间时有需要注意的地方。如torch.cuda.synchronize(),因为pytorch代码执行时异步的,使用该代码会等待gpu上所有操作结束后再接着运行代码、计算时间等【1】。

代码

函数【2】:


import time
def measure_inference_speed(model, data, max_iter=200, log_interval=50):
    model.eval()

    # the first several iterations may be very slow so skip them
    num_warmup = 5
    pure_inf_time = 0
    fps = 0

    # benchmark with 2000 image and take the average
    for i in range(max_iter):

        torch.cuda.synchronize()
        start_time = time.perf_counter()

        with torch.no_grad():
            model(*data)

        torch.cuda.synchronize()
        elapsed = time.perf_counter() - start_time

        if i >= num_warmup:
            pure_inf_time += elapsed
            if (i + 1) % log_interval == 0:
                fps = (i + 1 - num_warmup) / pure_inf_time
                print(
                    f'Done image [{i 
### 如何计算深度学习模型FPS深度学习领域,FPS(Frames Per Second)是一个重要的性能评估指标,用于衡量模型处理图像的速度。具体来说,它表示模型在一秒钟内能够处理多少张图片。对于实时应用场景(如自动驾驶、视频监控等),较高的FPS意味着更好的实时性。 #### FPS 的定义与公式 FPS 是通过测量单次推断所需的时间并取倒数得到的结果。假设一张输入图片经过模型完成前向传播所需的平均时间为 \( T \) 秒,则 FPS 可以按照如下公式计算: \[ \text{FPS} = \frac{1}{T} \] 其中 \( T \) 表示模型对单张图片进行推理所花费的平均时间[^1]。 #### 实现方法 以下是基于 Python 和 PyTorch 的一种常见实现方式,用于计算 YOLO 或 MMDetection 系列模型FPS: ```python import torch from mmdet.apis import init_detector, inference_detector import time # 初始化模型 config_file = 'path/to/config/file.py' checkpoint_file = 'path/to/checkpoint/file.pth' model = init_detector(config_file, checkpoint_file, device='cuda:0') # 准备测试数据 dummy_input = torch.randn(1, 3, 640, 640).to('cuda') # 输入尺寸需匹配模型需求 # 同步 GPU 时间 torch.cuda.synchronize() # 测量推理时间 start_time = time.time() for _ in range(100): # 运行多次以获得更稳定的平均值 with torch.no_grad(): output = model(dummy_input) torch.cuda.synchronize() end_time = time.time() # 计算 FPS inference_time = (end_time - start_time) / 100 fps = 1 / inference_time print(f'Average Inference Time per Frame: {inference_time:.4f}s') print(f'FPS: {fps:.2f}') ``` 上述代码片段展示了如何利用 `mmdet` 库加载预训练模型,并通过循环批量运行推理来获取稳定的时间估计。注意,在实际环境中应考虑硬件差异带来的影响,因此建议在同一设备上重复实验以验证结果的一致性[^5]。 #### 影响 FPS 的因素 除了模型本身的架构设计外,还有多个外部条件会影响最终测得的 FPS 数值: - **硬件配置**: 更强大的显卡通常可以提供更高的吞吐量。 - **批大小(Batch Size)**: 较大批次可能带来更高效率但由于内存限制并非总是可行。 - **分辨率调整**: 图像缩小到较低分辨率有助于减少运算负担从而提升速度但可能会牺牲精度。 #### 注意事项 当评估不同框架或者平台之间的比较时要特别小心同步机制的存在与否可能导致不一致的结果报告。PyTorch 默认采用异步执行模式这意味着如果不手动加入同步指令则无法准确捕捉GPU上的真实耗时情况。
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