利用pytorch框架设计基于DPN92模型的目标检测与分类输出坐标、大小和种类的完整程序

时间: 2023-06-10 20:07:03 浏览: 221
下面是一个基于DPN92模型的目标检测与分类输出坐标、大小和种类的完整程序。这个程序使用了PyTorch框架,并且使用了COCO数据集进行训练和测试。 ```python import torch import torch.nn as nn import torchvision class DPN92(nn.Module): def __init__(self, num_classes=80): super(DPN92, self).__init__() self.backbone = torchvision.models.dpn92(pretrained=True) self.classification_head = nn.Linear(2688, num_classes) self.localization_head = nn.Sequential( nn.Conv2d(2688, 256, kernel_size=1), nn.BatchNorm2d(256), nn.ReLU(inplace=True), nn.Conv2d(256, 256, kernel_size=3, stride=2, padding=1), nn.BatchNorm2d(256), nn.ReLU(inplace=True), nn.Conv2d(256, 8, kernel_size=1) ) def forward(self, x): features = self.backbone.features(x) classification_output = self.classification_head(features.mean([2, 3])) localization_output = self.localization_head(features).permute(0, 2, 3, 1) return classification_output, localization_output class CocoDetection(torch.utils.data.Dataset): def __init__(self, root_dir, set_name='train2017', transform=None): from pycocotools.coco import COCO self.root_dir = root_dir self.coco = COCO('{}/annotations/instances_{}.json'.format(root_dir, set_name)) self.image_ids = self.coco.getImgIds() self.transform = transform def __getitem__(self, index): import torch.nn.functional as F import torchvision.transforms.functional as TF import numpy as np from pycocotools import mask as coco_mask image_info = self.coco.loadImgs(self.image_ids[index])[0] image = TF.to_tensor(TF.resize(TF.pil_loader('{}/images/{}'\ .format(self.root_dir, image_info['file_name'])), (512, 512))) ann_ids = self.coco.getAnnIds(imgIds=image_info['id'], iscrowd=False) boxes = [] masks = [] labels = [] for ann_id in ann_ids: ann = self.coco.loadAnns(ann_id)[0] bbox = torch.tensor([ann['bbox'][0], ann['bbox'][1], ann['bbox'][0]+ann['bbox'][2], ann['bbox'][1]+ann['bbox'][3]]) boxes.append(bbox) masks.append(coco_mask.decode(self.coco.annToMask(ann))) labels.append(ann['category_id']) if len(boxes) == 0: boxes = torch.zeros((0, 4)) masks = torch.zeros((0, image.shape[1], image.shape[2])) labels = torch.zeros((0,), dtype=torch.int64) else: boxes = torch.stack(boxes, dim=0) masks = torch.stack(masks, dim=0) labels = torch.tensor(labels, dtype=torch.int64) area = (boxes[:, 3] - boxes[:, 1]) * (boxes[:, 2] - boxes[:, 0]) iscrowd = torch.zeros((len(ann_ids),), dtype=torch.int64) target = { 'boxes': boxes, 'labels': labels, 'masks': masks, 'area': area, 'iscrowd': iscrowd } if self.transform: image, target = self.transform(image, target) return image, target def __len__(self): return len(self.image_ids) def collate_fn(batch): images = [] targets = [] for image, target in batch: images.append(image) targets.append(target) return torch.stack(images, dim=0), targets def train_one_epoch(model, optimizer, data_loader, device, epoch): model.train() for images, targets in data_loader: images = list(image.to(device) for image in images) targets = [{k: v.to(device) for k, v in target.items()} for target in targets] loss_dict = model(images, targets) losses = sum(loss for loss in loss_dict.values()) optimizer.zero_grad() losses.backward() optimizer.step() def main(): import torch.optim as optim from torchvision import transforms from torch.utils.data import DataLoader device = torch.device('cuda') if torch.cuda.is_available() else torch.device('cpu') model = DPN92(num_classes=80).to(device) optimizer = optim.SGD(model.parameters(), lr=0.005, momentum=0.9, weight_decay=0.0005) transform = transforms.Compose([ transforms.RandomHorizontalFlip(0.5), transforms.ToTensor() ]) train_dataset = CocoDetection(root_dir='/path/to/coco', set_name='train2017', transform=transform) train_loader = DataLoader(train_dataset, batch_size=4, shuffle=True, collate_fn=collate_fn) for epoch in range(10): train_one_epoch(model, optimizer, train_loader, device, epoch) ``` 这个程序包括一个DPN92模型的定义、一个COCO数据集的定义、一个数据加载函数和一个训练函数。在训练过程中,我们使用了SGD优化器和随机水平翻转的数据增强。这个程序可以用于训练一个能够检测和分类COCO数据集中的物体的模型。
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