图像分类任务中用pytorch实现shufflenetv2代替CSPdarknet53的代码怎么写,给出代码解释

时间: 2023-09-29 20:09:29 浏览: 54
首先,ShuffleNetV2 是一种轻量级的卷积神经网络,适合在计算资源有限的情况下进行图像分类任务。而CSPDarknet53是一种相对较重的网络,适用于更复杂的任务。 如果你想用ShuffleNetV2代替CSPDarknet53,你需要先将网络结构修改为ShuffleNetV2的结构。接着,你需要使用PyTorch实现ShuffleNetV2,并将其应用于图像分类任务中。 以下是一个简单的示例代码,展示了如何使用PyTorch实现ShuffleNetV2,并在ImageNet数据集上进行训练和测试。 ```python import torch import torch.nn as nn import torch.optim as optim import torchvision.transforms as transforms import torchvision.datasets as datasets # 定义ShuffleNetV2网络结构 class ShuffleNetV2(nn.Module): def __init__(self, num_classes=1000): super(ShuffleNetV2, self).__init__() self.features = nn.Sequential( nn.Conv2d(3, 24, kernel_size=3, stride=2, padding=1), nn.BatchNorm2d(24), nn.ReLU(inplace=True), nn.MaxPool2d(kernel_size=3, stride=2, padding=1), ShuffleBlock(24, 116), ShuffleBlock(116, 116), ShuffleBlock(116, 116), ShuffleBlock(116, 116), ShuffleBlock(116, 232), ShuffleBlock(232, 232), ShuffleBlock(232, 232), ShuffleBlock(232, 464), nn.Conv2d(464, 1024, kernel_size=1, stride=1, padding=0), nn.BatchNorm2d(1024), nn.ReLU(inplace=True), nn.AvgPool2d(kernel_size=7, stride=1, padding=0) ) self.classifier = nn.Linear(1024, num_classes) def forward(self, x): x = self.features(x) x = x.view(x.size(0), -1) x = self.classifier(x) return x # 定义ShuffleBlock模块 class ShuffleBlock(nn.Module): def __init__(self, in_channels, out_channels): super(ShuffleBlock, self).__init__() self.in_channels = in_channels self.out_channels = out_channels self.stride = 2 if in_channels != out_channels else 1 # 分支1 if self.stride > 1: self.branch1 = nn.Sequential( nn.Conv2d(in_channels, in_channels, kernel_size=3, stride=self.stride, padding=1, groups=in_channels, bias=False), nn.BatchNorm2d(in_channels), nn.Conv2d(in_channels, out_channels//2, kernel_size=1, stride=1, padding=0, bias=False), nn.BatchNorm2d(out_channels//2), nn.ReLU(inplace=True) ) # 分支2 self.branch2 = nn.Sequential( nn.Conv2d(in_channels if self.stride > 1 else out_channels//2, out_channels//2, kernel_size=1, stride=1, padding=0, bias=False), nn.BatchNorm2d(out_channels//2), nn.ReLU(inplace=True), nn.Conv2d(out_channels//2, out_channels//2, kernel_size=3, stride=self.stride, padding=1, groups=out_channels//2, bias=False), nn.BatchNorm2d(out_channels//2), nn.Conv2d(out_channels//2, out_channels//2, kernel_size=1, stride=1, padding=0, bias=False), nn.BatchNorm2d(out_channels//2), nn.ReLU(inplace=True) ) def forward(self, x): if self.stride > 1: x1 = x[:, :self.in_channels//2, :, :] x2 = x[:, self.in_channels//2:, :, :] x2 = self.branch1(x2) out = torch.cat([x1, x2], dim=1) else: out = self.branch2(x) out = torch.cat([x, out], dim=1) out = channel_shuffle(out, 2) return out # 定义通道混洗函数 def channel_shuffle(x, groups): batchsize, num_channels, height, width = x.data.size() channels_per_group = num_channels // groups # reshape x = x.view(batchsize, groups, channels_per_group, height, width) # transpose x = torch.transpose(x, 1, 2).contiguous() # reshape x = x.view(batchsize, -1, height, width) return x # 加载数据集 train_transform = transforms.Compose([ transforms.RandomResizedCrop(224), transforms.RandomHorizontalFlip(), transforms.ToTensor(), transforms.Normalize(mean=[0.485, 0.456, 0.406], std=[0.229, 0.224, 0.225]) ]) test_transform = transforms.Compose([ transforms.Resize(256), transforms.CenterCrop(224), transforms.ToTensor(), transforms.Normalize(mean=[0.485, 0.456, 0.406], std=[0.229, 0.224, 0.225]) ]) train_dataset = datasets.ImageNet(root='./data', train=True, download=True, transform=train_transform) test_dataset = datasets.ImageNet(root='./data', train=False, download=True, transform=test_transform) train_loader = torch.utils.data.DataLoader(train_dataset, batch_size=64, shuffle=True, num_workers=4) test_loader = torch.utils.data.DataLoader(test_dataset, batch_size=64, shuffle=False, num_workers=4) # 定义模型、损失函数、优化器 device = torch.device("cuda" if torch.cuda.is_available() else "cpu") model = ShuffleNetV2(num_classes=1000).to(device) criterion = nn.CrossEntropyLoss() optimizer = optim.SGD(model.parameters(), lr=0.1, momentum=0.9, weight_decay=0.0001) # 训练模型 num_epochs = 100 for epoch in range(num_epochs): model.train() for i, (images, labels) in enumerate(train_loader): images = images.to(device) labels = labels.to(device) optimizer.zero_grad() outputs = model(images) loss = criterion(outputs, labels) loss.backward() optimizer.step() if (i+1) % 100 == 0: print("Epoch [{}/{}], Iteration [{}/{}], Loss: {:.4f}".format(epoch+1, num_epochs, i+1, len(train_loader), loss.item())) # 测试模型 model.eval() with torch.no_grad(): correct = 0 total = 0 for images, labels in test_loader: images = images.to(device) labels = labels.to(device) outputs = model(images) _, predicted = torch.max(outputs.data, 1) total += labels.size(0) correct += (predicted == labels).sum().item() print("Epoch [{}/{}], Test Accuracy: {:.4f}".format(epoch+1, num_epochs, correct/total)) # 保存模型 torch.save(model.state_dict(), 'shufflenetv2.pth') ``` 在这个示例代码中,我们定义了一个ShuffleNetV2模型,并将其应用于ImageNet数据集上的图像分类任务。我们使用PyTorch自带的transforms模块来对图像进行预处理,并使用torchvision.datasets模块来加载数据集。我们使用交叉熵损失函数和随机梯度下降优化器来训练模型。在每个epoch结束时,我们打印出训练损失和测试准确率,并将训练好的模型保存到文件中。 注意,这只是一个简单的示例代码,你可能需要根据自己的需求进行修改和调整。

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