使用pytorch训练一个基于多尺度自编码网络的红外与可见光图像融合的模型,第一阶段训练一个自动编码器网络,数据集COCO用于训练自编码器网络,第二阶段为融合阶段,融合网络包含三个主要部分:编码器、融合策略和解码器,并用模型对TNO数据集进行图像融合,给出具体代码

时间: 2023-07-15 13:13:28 浏览: 45
这是一个比较复杂的项目,需要较多的代码和训练时间,下面给出一个简单的代码示例,以供参考: ``` import torch import torch.nn as nn import torch.optim as optim import torchvision.transforms as transforms import torchvision.datasets as datasets # 定义自编码器网络 class Autoencoder(nn.Module): def __init__(self): super(Autoencoder, self).__init__() # 编码器部分 self.encoder = nn.Sequential( nn.Conv2d(3, 32, kernel_size=3, stride=2, padding=1), nn.ReLU(), nn.Conv2d(32, 64, kernel_size=3, stride=2, padding=1), nn.ReLU(), nn.Conv2d(64, 128, kernel_size=3, stride=2, padding=1), nn.ReLU(), nn.Conv2d(128, 256, kernel_size=3, stride=2, padding=1), nn.ReLU(), nn.Conv2d(256, 512, kernel_size=3, stride=2, padding=1), nn.ReLU() ) # 解码器部分 self.decoder = nn.Sequential( nn.ConvTranspose2d(512, 256, kernel_size=4, stride=2, padding=1), nn.ReLU(), nn.ConvTranspose2d(256, 128, kernel_size=4, stride=2, padding=1), nn.ReLU(), nn.ConvTranspose2d(128, 64, kernel_size=4, stride=2, padding=1), nn.ReLU(), nn.ConvTranspose2d(64, 32, kernel_size=4, stride=2, padding=1), nn.ReLU(), nn.ConvTranspose2d(32, 3, kernel_size=3, stride=1, padding=1), nn.Sigmoid() ) def forward(self, x): x = self.encoder(x) x = self.decoder(x) return x # 定义融合网络 class FusionNet(nn.Module): def __init__(self): super(FusionNet, self).__init__() # 编码器部分 self.encoder = nn.Sequential( nn.Conv2d(3, 32, kernel_size=3, stride=2, padding=1), nn.ReLU(), nn.Conv2d(32, 64, kernel_size=3, stride=2, padding=1), nn.ReLU(), nn.Conv2d(64, 128, kernel_size=3, stride=2, padding=1), nn.ReLU(), nn.Conv2d(128, 256, kernel_size=3, stride=2, padding=1), nn.ReLU(), nn.Conv2d(256, 512, kernel_size=3, stride=2, padding=1), nn.ReLU() ) # 融合策略 self.fusion = nn.Sequential( nn.Conv2d(1024, 512, kernel_size=3, stride=1, padding=1), nn.ReLU(), nn.Conv2d(512, 256, kernel_size=3, stride=1, padding=1), nn.ReLU(), nn.Conv2d(256, 128, kernel_size=3, stride=1, padding=1), nn.ReLU(), nn.Conv2d(128, 64, kernel_size=3, stride=1, padding=1), nn.ReLU(), nn.Conv2d(64, 32, kernel_size=3, stride=1, padding=1), nn.ReLU(), nn.Conv2d(32, 3, kernel_size=3, stride=1, padding=1), nn.Tanh() ) # 解码器部分 self.decoder = nn.Sequential( nn.ConvTranspose2d(512, 256, kernel_size=4, stride=2, padding=1), nn.ReLU(), nn.ConvTranspose2d(256, 128, kernel_size=4, stride=2, padding=1), nn.ReLU(), nn.ConvTranspose2d(128, 64, kernel_size=4, stride=2, padding=1), nn.ReLU(), nn.ConvTranspose2d(64, 32, kernel_size=4, stride=2, padding=1), nn.ReLU(), nn.ConvTranspose2d(32, 3, kernel_size=3, stride=1, padding=1), nn.Sigmoid() ) def forward(self, x1, x2): # 编码器 x1 = self.encoder(x1) x2 = self.encoder(x2) # 融合 x = torch.cat((x1, x2), dim=1) x = self.fusion(x) # 解码器 x = self.decoder(x) return x # 数据集 train_transforms = transforms.Compose([ transforms.Resize((256, 256)), transforms.ToTensor() ]) train_dataset = datasets.CocoDetection(root='path/to/coco', annFile='path/to/annotations', transform=train_transforms) train_loader = torch.utils.data.DataLoader(train_dataset, batch_size=32, shuffle=True) # 训练自编码器网络 autoencoder = Autoencoder() criterion = nn.MSELoss() optimizer = optim.Adam(autoencoder.parameters(), lr=0.001) for epoch in range(10): running_loss = 0.0 for data in train_loader: inputs, _ = data optimizer.zero_grad() outputs = autoencoder(inputs) loss = criterion(outputs, inputs) loss.backward() optimizer.step() running_loss += loss.item() * inputs.size(0) epoch_loss = running_loss / len(train_loader.dataset) print('Epoch [{}/{}], Loss: {:.4f}'.format(epoch+1, 10, epoch_loss)) # 训练融合网络 fusion_net = FusionNet() criterion = nn.MSELoss() optimizer = optim.Adam(fusion_net.parameters(), lr=0.001) for epoch in range(10): running_loss = 0.0 for data in train_loader: inputs1, inputs2 = data optimizer.zero_grad() outputs = fusion_net(inputs1, inputs2) loss = criterion(outputs, inputs1) loss.backward() optimizer.step() running_loss += loss.item() * inputs1.size(0) epoch_loss = running_loss / len(train_loader.dataset) print('Epoch [{}/{}], Loss: {:.4f}'.format(epoch+1, 10, epoch_loss)) # 使用模型进行图像融合 test_transforms = transforms.Compose([ transforms.Resize((256, 256)), transforms.ToTensor() ]) test_dataset = datasets.ImageFolder(root='path/to/TNO', transform=test_transforms) test_loader = torch.utils.data.DataLoader(test_dataset, batch_size=1, shuffle=False) for data in test_loader: inputs, _ = data inputs1 = inputs[:, :, :, :3] inputs2 = inputs[:, :, :, 3:] outputs = fusion_net(inputs1, inputs2) # 显示结果 ``` 请注意,这只是一个简单的示例代码,需要根据具体情况进行修改和完善。同时,需要注意数据集的下载和路径设置,以及模型的保存和加载等问题。

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