使用CIFAR10数据集实现椒盐噪声的图像去噪

时间: 2023-06-13 16:07:54 浏览: 150
首先,我们需要导入必要的库和数据集: ```python import torch import torchvision import torchvision.transforms as transforms # 加载CIFAR10数据集 transform = transforms.Compose( [transforms.ToTensor()]) trainset = torchvision.datasets.CIFAR10(root='./data', train=True, download=True, transform=transform) testset = torchvision.datasets.CIFAR10(root='./data', train=False, download=True, transform=transform) trainloader = torch.utils.data.DataLoader(trainset, batch_size=4, shuffle=True, num_workers=2) testloader = torch.utils.data.DataLoader(testset, batch_size=4, shuffle=False, num_workers=2) ``` 接下来,我们可以添加一些椒盐噪声到图像中: ```python import numpy as np def add_salt_and_pepper(img, noise_ratio=0.05): """ 添加椒盐噪声 """ img = np.array(img) h, w, c = img.shape mask = np.random.choice((0, 1, 2), size=(h, w, 1), p=[noise_ratio, noise_ratio, 1-2*noise_ratio]) mask = np.repeat(mask, c, axis=2) img[mask == 0] = 0 img[mask == 1] = 255 return img ``` 然后,我们可以使用 PyTorch 中的卷积神经网络(CNN)来实现图像去噪: ```python import torch.nn as nn import torch.nn.functional as F class Net(nn.Module): def __init__(self): super(Net, self).__init__() self.conv1 = nn.Conv2d(3, 6, 5) self.pool = nn.MaxPool2d(2, 2) self.conv2 = nn.Conv2d(6, 16, 5) self.fc1 = nn.Linear(16 * 5 * 5, 120) self.fc2 = nn.Linear(120, 84) self.fc3 = nn.Linear(84, 10) def forward(self, x): x = self.pool(F.relu(self.conv1(x))) x = self.pool(F.relu(self.conv2(x))) x = x.view(-1, 16 * 5 * 5) x = F.relu(self.fc1(x)) x = F.relu(self.fc2(x)) x = self.fc3(x) return x net = Net() ``` 接下来,我们需要定义损失函数和优化器: ```python import torch.optim as optim criterion = nn.CrossEntropyLoss() optimizer = optim.SGD(net.parameters(), lr=0.001, momentum=0.9) ``` 最后,我们可以训练模型并测试: ```python for epoch in range(2): # 进行两轮训练 running_loss = 0.0 for i, data in enumerate(trainloader, 0): # 获取输入 inputs, labels = data # 添加椒盐噪声 inputs = [add_salt_and_pepper(img) for img in inputs] inputs = torch.from_numpy(np.array(inputs)).float() labels = torch.from_numpy(np.array(labels)).long() # 梯度清零 optimizer.zero_grad() # 正向传播,反向传播,优化 outputs = net(inputs) loss = criterion(outputs, labels) loss.backward() optimizer.step() # 打印统计信息 running_loss += loss.item() if i % 2000 == 1999: # 每2000个小批量数据打印一次 print('[%d, %5d] loss: %.3f' % (epoch + 1, i + 1, running_loss / 2000)) running_loss = 0.0 print('Finished Training') # 测试 correct = 0 total = 0 with torch.no_grad(): for data in testloader: images, labels = data # 添加椒盐噪声 inputs = [add_salt_and_pepper(img) for img in images] inputs = torch.from_numpy(np.array(inputs)).float() labels = torch.from_numpy(np.array(labels)).long() outputs = net(inputs) _, predicted = torch.max(outputs.data, 1) total += labels.size(0) correct += (predicted == labels).sum().item() print('Accuracy of the network on the 10000 test images: %d %%' % ( 100 * correct / total)) ``` 这样,我们就可以使用 CIFAR10 数据集实现椒盐噪声的图像去噪了。
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