PyTorch转ONNX和TorchScript方法
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简介：
本文介绍了如何使用PyTorch将深度学习模型转换为ONNX和TorchScript格式，便于跨平台部署与优化。
本段落将介绍如何使用ONNX（Open Neural Network Exchange）格式把基于PyTorch的训练好的模型转换为跨平台部署所需的格式，并进一步讲解如何加载到Caffe2中。
**环境准备**
为了顺利运行ONNX，首先需要安装最新的Pytorch和必要的依赖库。可以通过源代码或conda来快速完成此步骤：
1. 克隆PyTorch仓库：
```bash
git clone --recursive https://github.com/pytorch/pytorch
cd pytorch
mkdir build && cd build
```
2. 使用CMake配置并安装：
```bash
sudo cmake .. -DPYTHON_INCLUDE_DIR=/usr/include/python3.6 -DUSE_MPI=OFF
make install
export PYTHONPATH=$PYTHONPATH:/opt/pytorch/build
```
或者，使用conda快速安装PyTorch和相关库：
```bash
conda install pytorch torchvision -c pytorch
```
接着，需要安装ONNX以及用于Caffe2的onnx-caffe2库：
```bash
pip3 install onnx-caffe2
```
**模型转换**
要将PyTorch训练好的模型转化为ONNX格式，请使用`torch.onnx.export()`函数。该过程会记录下运行时的操作，从而创建出一个ONNX图。
示例代码如下：
```python
import torch
# 假设model是已训练的PyTorch模型实例。
example = torch.randn(batch_size, 1, 224, 224, requires_grad=True)
torch_out = torch.onnx.export(
model,
example,
output_model.onnx,
verbose=False,
training=torch.onnx.TrainingMode.EVAL,
do_constant_folding=True,
input_names=[input],
output_names=[output]
)
```
转换后的ONNX模型可以被Caffe2或OpenCV的DNN模块加载和执行。
**简化与优化**
有时，直接导出的ONNX模型可能过于复杂。此时可使用`onnx-simplifier`工具进行处理：
```bash
pip3 install onnx-simplifier
python3 -m onnxsim output_model.onnx simplified_output_model.onnx
```
为了在移动端部署，可以将简化后的ONNX模型转换为NCNN格式（一个轻量级的深度学习推理框架）。
**总结**
本段落详细介绍了如何使用PyTorch的`torch.onnx.export()`函数来导出训练好的模型到ONNX格式，并进一步讲解了优化和简化模型的方法。此外，还讨论了将ONNX模型转换为NCNN格式以适应移动端部署的需求以及如何利用TorchScript在C++环境中运行这些深度学习模型。这有助于实现跨平台的高效部署与应用开发。
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