Sep 30, 2017

Arch Linux 下的 Caffe 环境搭建

简介

这里是搭建 Caffe 环境是为了跑 HeartSeg 的代码，里面用到了 3D-Caffe，而后者需要编译 Caffe．这就是基本的脉络．

下载源码

git clone https://github.com/yulequan/HeartSeg
cd HeartSeg
git clone https://github.com/yulequan/3D-Caffe.git

编译 3D-Caffe, 实际上就是编译 Caffe

依赖包

根据 Caffe 的 installation，需要安装的依赖有：

CUDA 2. version 6.x, 或者 7+ 2. 不建议安装更低的版本 2. 这里直接安装了 Arch Linux 打包好的 cuda 8.0
BLAS，可以选择 ATLAS, MKL 或者 OpenBLAS, 这里安装了 Arch Linux CN 打包的 openblas-git
protobuf, 从官方手册上看，当时的版本是 3.0，目前安装最新版本 3.3.2 也没有发现问题
glog, gflags, hdf5

可选依赖

OpenCV >= 2.4, 包括 3.0, 这里安装的是 Arch Linux 自带的 opencv 3.3.0
lmdb, leveldb, 注意 leveldb 依赖 snappy
python 接口需要 python 以及 numpy 的支持，python 2 或者 python 3 都可以，默认是 python 2, 直接使用默认的即可
MATLAB 接口需要有合适的 mex 编译器，目前 MATLAB 2015a 支持的 mex 编译器为 gcc 4.9.x，但是实际上用更高版本的 gcc 也是可以的，目前直接使用 gcc 7.2.0．
如果要用 cuDNN 的话，官方推荐使用 cuDNN 6 或者 cuDNN 7，这里实际没有启用．

开始编译啦

cd 3D-Caffe
cp Makefile.config.example Makefile.config

编辑 Makefile.config，

# 使用 OpenCV 3
OPENCV_VERSION := 3

# 指定 CUDA 目录，这个目录是 Arch Linux 的安装目录，其他系统自行更改
CUDA_DIR := /opt/cuda

# 使用 openblas，atlas 也可以，但是 Arch Linux 没有打包，AUR 上有，但是编译需要很长时间
BLAS := open

# 指定 MATLAB 目录
# 实际上这就是 matlabroot 目录
# 在 MATLAB 中运行 matlabroot 命令的结果
MATLAB_DIR := /usr/local/MATLAB/R2015a

以上各项根据具体情况设置．如果需要使用 cuDNN 的，还要修改这行：

USE_CUDNN := 1

如果使用 DenseVoxNet 中的模型的话，必须要用 CUDNN．因为开启 CUDNN 后无法编译，暂时没有进一步的测试．

开始编译 3D-Caffe：

make -j 8

编译 MATLAB 接口：

make -j 8 matcaffe

这里可能会提示 gcc 版本太高，可以忽略．

安装 MATLAB 工具包 NIfTI_tools

直接从 NIfTI_tools 下载工具包，解压后将整个文件夹复制到 MATLAB 的 toolbox 目录，然后打开 MATLAB，设置路径，将以上路径添加，再更新 toolbox 路径即可．

运行

运行 code 目录下的 prepare_h5_data.m，将 nii 数据转换为 hd5 数据．这个函数可以接受参数，设置输入数据的目录 data_folder, 输出数据的目录 h5_save_folder, 以及输出数据的列表 h5_save_list．
运行 3D-DSN 目录下的 start_train.sh 脚本，训练模型．训练参数从 train.prototxt 中读取．考虑到 GPU 运算能力与显存的限制，默认的 patch 大小为 64x64x64，但是实际上本机的显存还是不够用，尝试修改 patch 大小为 32x32x32．修改方法是直接修改 train.prototxt 中的 crop_size_l, crop_size_h, crop_size_w 的值都改为 32．
训练完成之后就可以运行 code 目录下的 test_model.m，进行测试．

可能遇到的问题与解决方法

libstdc++ 版本不兼容的问题：

/usr/local/MATLAB/R2017a/sys/os/glnxa64/libstdc++.so.6: version `GLIBCXX_3.4.21' not found

可以在启动 matlab 的时候设置环境变量 LD_PRELOAD，即

env LD_PRELOAD=/usr/lib/libstdc++.so.6 matlab

这里 env 是 fish 中的用法，bash 的话可能要用 export，详情可以谷歌．

libharfbuzz.so 缺少特定的 symbol，这个问题在于系统自带的 harfbuzz 和 freetype2 与 MATLAB 自带版本不兼容．同样，直接使用系统自带的 freetype2 即可解决．

env LD_PRELOAD=/usr/lib/libstdc++.so.6:/usr/lib/libfreetype.so.6 matlab

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