U-net实现RGB图像重构高光谱图像代码

时间: 2023-11-06 11:21:11 浏览: 193
以下是一个简单的U-Net实现RGB图像重构高光谱图像的代码示例,使用的是PyTorch框架: ```python import torch import torch.nn as nn class DoubleConv(nn.Module): """双层卷积模块""" def __init__(self, in_channels, out_channels): super().__init__() self.conv = nn.Sequential( nn.Conv2d(in_channels, out_channels, kernel_size=3, padding=1), nn.BatchNorm2d(out_channels), nn.ReLU(inplace=True), nn.Conv2d(out_channels, out_channels, kernel_size=3, padding=1), nn.BatchNorm2d(out_channels), nn.ReLU(inplace=True) ) def forward(self, x): return self.conv(x) class Up(nn.Module): """上采样模块""" def __init__(self, in_channels, out_channels): super().__init__() self.up = nn.ConvTranspose2d(in_channels, in_channels // 2, kernel_size=2, stride=2) self.conv = DoubleConv(in_channels, out_channels) def forward(self, x1, x2): x1 = self.up(x1) diffY = x2.size()[2] - x1.size()[2] diffX = x2.size()[3] - x1.size()[3] x1 = nn.functional.pad(x1, [diffX // 2, diffX - diffX//2, diffY // 2, diffY - diffY//2]) x = torch.cat([x2, x1], dim=1) return self.conv(x) class UNet(nn.Module): """U-Net模型""" def __init__(self, in_channels, out_channels): super().__init__() self.conv1 = DoubleConv(in_channels, 64) self.maxpool1 = nn.MaxPool2d(kernel_size=2, stride=2) self.conv2 = DoubleConv(64, 128) self.maxpool2 = nn.MaxPool2d(kernel_size=2, stride=2) self.conv3 = DoubleConv(128, 256) self.maxpool3 = nn.MaxPool2d(kernel_size=2, stride=2) self.conv4 = DoubleConv(256, 512) self.maxpool4 = nn.MaxPool2d(kernel_size=2, stride=2) self.conv5 = DoubleConv(512, 1024) self.up1 = Up(1024, 512) self.up2 = Up(512, 256) self.up3 = Up(256, 128) self.up4 = Up(128, 64) self.out = nn.Conv2d(64, out_channels, kernel_size=1) def forward(self, x): x1 = self.conv1(x) x2 = self.maxpool1(x1) x2 = self.conv2(x2) x3 = self.maxpool2(x2) x3 = self.conv3(x3) x4 = self.maxpool3(x3) x4 = self.conv4(x4) x5 = self.maxpool4(x4) x5 = self.conv5(x5) x = self.up1(x5, x4) x = self.up2(x, x3) x = self.up3(x, x2) x = self.up4(x, x1) x = self.out(x) return x ``` 使用U-Net模型进行RGB图像重构高光谱图像的训练和测试代码示例: ```python import torch.optim as optim import torchvision.transforms as transforms from torch.utils.data import DataLoader from dataset import CustomDataset # 加载数据集 transform = transforms.Compose([ transforms.ToTensor() ]) dataset = CustomDataset(transform=transform) train_loader = DataLoader(dataset, batch_size=32, shuffle=True) # 定义U-Net模型 device = torch.device('cuda' if torch.cuda.is_available() else 'cpu') model = UNet(in_channels=3, out_channels=30).to(device) # 定义损失函数和优化器 criterion = nn.MSELoss() optimizer = optim.Adam(model.parameters(), lr=0.001) # 训练模型 num_epochs = 10 for epoch in range(num_epochs): for inputs, targets in train_loader: inputs, targets = inputs.to(device), targets.to(device) optimizer.zero_grad() outputs = model(inputs) loss = criterion(outputs, targets) loss.backward() optimizer.step() print('Epoch [{}/{}], Loss: {:.4f}'.format(epoch+1, num_epochs, loss.item())) # 测试模型 test_input = torch.rand(1, 3, 256, 256).to(device) with torch.no_grad(): test_output = model(test_input) print(test_output.shape) ``` 需要注意的是,以上代码中使用的`CustomDataset`是自定义的数据集类,需要根据实际情况进行修改。同时,由于高光谱图像的通道数较多,为了简化示例代码,将输出通道数设置为30,实际应用中需要根据数据集的实际情况进行调整。
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