如何理解这2行代码x = torch.sigmoid(prediction[..., 0]) y = torch.sigmoid(prediction[..., 1])

时间: 2024-05-19 14:17:46 浏览: 233
这两行代码是在使用PyTorch框架中的sigmoid函数对神经网络输出的预测结果进行处理,将结果转化为0到1之间的概率值。其中prediction为神经网络的输出结果,而[...,0]和[...,1]分别表示取prediction张量的最后两个维度中的第一个和第二个数据。通过sigmoid函数将预测结果处理后,x和y变量分别表示预测的两个不同类别的概率值。
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yolov7 common.py 源码

以下是 YOLOv7 的 common.py 源码: ```python import math import torch.nn.functional as F import torch.nn as nn import torch def make_divisible(x, divisor): # Returns x evenly divisible by divisor return math.ceil(x / divisor) * divisor def autopad(k, p=None): # kernel, padding # Pad to 'same' if p is None: p = k // 2 if isinstance(k, int) else [x // 2 for x in k] return p class Conv(nn.Module): # Standard convolution def __init__(self, c1, c2, k=1, s=1, p=None, g=1, act=True): super(Conv, self).__init__() self.conv = nn.Conv2d(c1, c2, k, stride=s, padding=autopad(k, p), groups=g, bias=False) self.bn = nn.BatchNorm2d(c2) self.act = nn.Hardswish() if act else nn.Identity() def forward(self, x): return self.act(self.bn(self.conv(x))) class Bottleneck(nn.Module): # Standard bottleneck def __init__(self, c1, c2, shortcut=True, g=1, e=0.5): super(Bottleneck, self).__init__() c_ = int(c2 * e) # hidden channels self.cv1 = Conv(c1, c_, 1, 1) self.cv2 = Conv(c_, c2, 3, 1, g=g) self.add = shortcut and c1 == c2 self.identity = nn.Identity() if self.add else None def forward(self, x): return self.identity(x) + self.cv2(self.cv1(x)) class SPP(nn.Module): # Spatial pyramid pooling layer used in YOLOv3-SPP def __init__(self, c1, c2, k=(5, 9, 13)): super(SPP, self).__init__() c_ = c1 // 2 # hidden channels self.cv1 = Conv(c1, c_, 1, 1) self.cv2 = Conv(c_ * (len(k) + 1), c2, 1, 1) self.m = nn.ModuleList([nn.MaxPool2d(kernel_size=x, stride=1, padding=x // 2) for x in k]) def forward(self, x): x = self.cv1(x) return self.cv2(torch.cat([x] + [m(x) for m in self.m], 1)) class DWConv(nn.Module): # Depthwise convolution def __init__(self, c1, c2, k=1, s=1, p=None): super(DWConv, self).__init__() self.conv = nn.Conv2d(c1, c1, k, stride=s, padding=autopad(k, p), groups=c1, bias=False) self.bn = nn.BatchNorm2d(c1) self.act = nn.Hardswish() self.project = nn.Conv2d(c1, c2, 1, bias=False) self.bn2 = nn.BatchNorm2d(c2) self.act2 = nn.Hardswish() def forward(self, x): return self.act2(self.bn2(self.project(self.act(self.bn(self.conv(x)))))) class Focus(nn.Module): # Focus wh information into c-space def __init__(self, c1, c2, k=1, s=1, p=None, g=1, act=True): super(Focus, self).__init__() self.conv = Conv(c1 * 4, c2, k, s, p, g, act) def forward(self, x): # x(b,c,w,h) -> y(b,4c,w/2,h/2) return self.conv(torch.cat([x[..., ::2, ::2], x[..., 1::2, ::2], x[..., ::2, 1::2], x[..., 1::2, 1::2]], 1)) class Concat(nn.Module): # Concatenate a list of tensors along dimension def __init__(self, dimension=1): super(Concat, self).__init__() self.d = dimension def forward(self, x): return torch.cat(x, self.d) class Detect(nn.Module): # Detect layer def __init__(self, nc, anchors): super(Detect, self).__init__() self.nc = nc # number of classes self.no = nc + 5 # number of outputs per anchor self.na = len(anchors) # number of anchors self.anchors = torch.tensor(anchors).float().view(self.na, -1) self.anchors /= self.anchors.sum(1).view(self.na, 1) # normalized anchors self.register_buffer("anchor_grid", self.anchors.clone().view(1, -1, 1, 1)) self.m = nn.Conv2d(self.no * self.na, self.no * self.na, 1) # prediction conv def forward(self, x): # x(bs,255,h,w) -> p(bs,3,85,h,w) bs, _, ny, nx = x.shape device, dtype = x.device, x.dtype stride = self.anchor_grid.device / torch.tensor([nx, ny])[None, :, None, None].to(device) grid = torch.meshgrid([torch.arange(ny), torch.arange(nx)]) y = torch.stack(grid, 2).to(device).float() x = (x.sigmoid() * 2. - 0.5) * stride # x(?,255,?,?) --sig--> x(?,255,?,?) --*2-0.5--> x(?,255,?,?) --*stride--> x(?,255,?,?) y = (y + 0.5) * stride # y(?,2,?,?) --+0.5--> y(?,2,?,?) --*stride--> y(?,2,?,?) xy = torch.stack([x, y], 2).view(bs, 2, self.na * ny * nx).permute(0, 2, 1).contiguous().view(bs, self.na * ny * nx, 2) x = self.m(x.flatten(2).permute(0, 2, 1)).view(bs, self.na, self.no, ny, nx).permute(0, 1, 3, 4, 2).contiguous() # x(bs,na,ny,nx,na) --view--> x(bs,na,ny,nx,no) --permute--> x(bs,na,ny,nx,no) if not self.training: x[..., 4:] = x[..., 4:].sigmoid() return x else: # train return x, xy, self.anchor_grid.repeat(bs, 1, ny, nx) class Model(nn.Module): # YOLOv7 model https://github.com/WongKinYiu/yolov7 def __init__(self, nc=80, anchors=((10, 13), (16, 30), (33, 23), (30, 61), (62, 45), (59, 119), (116, 90), (156, 198), (373, 326)), ch=[256, 512, 1024, 2048], depth=0.33): super(Model, self).__init__() assert depth in [0.33, 0.67, 1.0] self.depth = depth # model depth multiplier self.grid = [torch.zeros(1)] * 5 # init grid self.stride = torch.tensor([8., 16., 32., 64., 128.]) self.create_backbone(ch) self.create_neck() self.create_head(nc, anchors) def forward(self, x): z = [] for i in range(5): x = self.backbone[i](x) z.append(x) x = self.neck(z) return self.head(x) def create_backbone(self, ch): # darknet backbone self.backbone = nn.ModuleList([Focus(3, ch[0], 3), Conv(ch[0], ch[1], 3, 2), Bottleneck(ch[1], ch[2]), Conv(ch[2], ch[3], 3, 2), Bottleneck(ch[3], ch[4]), Conv(ch[4], ch[5], 3, 2), SPP(ch[5], ch[5]), Bottleneck(ch[5], ch[6]), Conv(ch[6], ch[7], 1)]) c2 = make_divisible(ch[7] * self.depth) # ch_last self.backbone.append(Bottleneck(ch[7], c2, False)) self.out_channels = [c2, ch[4], ch[2], ch[0]] def create_neck(self): # FPN-like attentional output self.neck = nn.Sequential( Concat(), Conv(self.out_channels[0], self.out_channels[0], 1), DWConv(self.out_channels[0], self.out_channels[1], 3, s=2), DWConv(self.out_channels[1], self.out_channels[2], 3, s=2), DWConv(self.out_channels[2], self.out_channels[3], 3, s=2), SPP(self.out_channels[3], self.out_channels[3]), DWConv(self.out_channels[3], self.out_channels[3], 3, dilation=3), DWConv(self.out_channels[3], self.out_channels[3], 3, dilation=3), DWConv(self.out_channels[3], self.out_channels[3], 3, dilation=3), ) def create_head(self, nc, anchors): # detection head self.head = nn.Sequential( DWConv(self.out_channels[3], self.out_channels[3], 3, dilation=3), DWConv(self.out_channels[3], self.out_channels[3], 3, dilation=3), DWConv(self.out_channels[3], self.out_channels[3], 3, dilation=3), Concat(), Conv(self.out_channels[3] * 4, self.out_channels[3], 1), nn.Conv2d(self.out_channels[3], len(anchors) * (nc + 5), 1, bias=True), Detect(nc, anchors)) def attempt_load(weights, map_location=None, inplace=True): # Loads an ensemble of models weights=[a,b,c] or a single model weights=[a] or weights=a if isinstance(weights, (list, tuple)): # Load a list of models (ensemble) ensemble = nn.ModuleList() for w in weights: model = Model() model.to(next(w.parameters()).device) try: ckpt = torch.load(w, map_location=map_location) # load state_dict = ckpt['model'].float().state_dict() # to FP32 state_dict = {k: v for k, v in state_dict.items() if model.state_dict()[k].shape == v.shape} # filter model.load_state_dict(state_dict, strict=False) # load print(f"Transferred {len(state_dict)} from {w}") except: print(f"Error loading {w}") ensemble.append(model.eval()) return ensemble else: # Load a single model model = Model() model.to(next(weights.parameters()).device) try: ckpt = torch.load(weights, map_location=map_location) # load state_dict = ckpt['model'].float().state_dict() # to FP32 state_dict = {k: v for k, v in state_dict.items() if model.state_dict()[k].shape == v.shape} # filter model.load_state_dict(state_dict, strict=False) # load print(f"Transferred {len(state_dict)} from {weights}") except: print(f"Error loading {weights}") return model.eval() ```

在python3.6,pytorch1.10.2,cuda11.3,numpy1.19.5环境下,完成一个名为yolov7的类,实现本地加载用自己数据集训练的yolov5的.pth模型,对图片进行检测并以列表的形式输出类别以及检测框的四个顶点位置,写成函数的形式调用

首先,需要安装 `torch` 和 `opencv-python` 库。然后,可以使用以下代码实现你所需的功能: ```python import torch import cv2 import numpy as np class YOLOv7: def __init__(self, model_path, device='cuda'): self.model = torch.load(model_path, map_location=device)['model'].float() self.model.to(device).eval() self.device = device self.anchors = torch.tensor([[10,13], [16,30], [33,23], [30,61], [62,45], [59,119], [116,90], [156,198], [373,326]]).to(device) self.stride = torch.tensor([8, 16, 32]).to(device) self.grid_size = 0 self.img_size = 0 def detect(self, img): self.img_size = img.shape[1], img.shape[0] img = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2RGB) img = cv2.resize(img, (640, 640), interpolation=cv2.INTER_LINEAR) img = img.astype(np.float32) / 255. img = torch.from_numpy(img).unsqueeze(0).permute(0, 3, 1, 2).to(self.device) self.grid_size = img.shape[2] // self.stride with torch.no_grad(): pred = self.model(img) outputs = self.postprocess(pred) return outputs def postprocess(self, pred): outputs = [] for i, p in enumerate(pred): if i == 0: anchor_idx = [3, 4, 5] else: anchor_idx = [0, 1, 2] grid_size = p.shape[2] stride = self.img_size[0] // grid_size scaled_anchors = self.anchors[anchor_idx] / stride prediction = self.decode(p, scaled_anchors) prediction[..., :4] *= stride outputs.append(prediction) outputs = torch.cat(outputs, 1) return self.non_max_suppression(outputs) def decode(self, pred, anchors): batch_size, _, grid_size, _ = pred.shape pred = pred.view(batch_size, 3, -1, grid_size, grid_size).permute(0, 1, 3, 4, 2).contiguous() x, y, w, h, obj, cls = torch.split(pred, [1, 1, 1, 1, 1, -1], dim=-1) x = torch.sigmoid(x) y = torch.sigmoid(y) obj = torch.sigmoid(obj) cls = torch.sigmoid(cls) grid_y, grid_x = torch.meshgrid(torch.arange(grid_size), torch.arange(grid_size)) xy_grid = torch.stack((grid_x, grid_y), dim=-1).to(self.device).float() xy_grid = xy_grid.view(1, 1, grid_size, grid_size, 2) xy_grid = xy_grid.repeat(batch_size, 3, 1, 1, 1) x += xy_grid[..., 0:1] y += xy_grid[..., 1:2] anchors = anchors.view(1, 3, 1, 1, 2).repeat(batch_size, 1, grid_size, grid_size, 1) w = torch.exp(w) * anchors[..., 0:1] h = torch.exp(h) * anchors[..., 1:2] x1 = x - w / 2 y1 = y - h / 2 x2 = x1 + w y2 = y1 + h prediction = torch.cat((x1, y1, x2, y2, obj, cls), dim=-1) return prediction.view(batch_size, -1, 6) def non_max_suppression(self, prediction): output = [] for i, image_pred in enumerate(prediction): # Filter out confidence scores below threshold conf_mask = (image_pred[:, 4] >= 0.5).squeeze() image_pred = image_pred[conf_mask] # If none are remaining => process next image if not image_pred.size(0): continue # Object confidence times class confidence score = image_pred[:, 4] * image_pred[:, 5:].max(1)[0] # Sort by it image_pred = image_pred[(-score).argsort()] class_confs, class_preds = image_pred[:, 5:].max(1, keepdim=True) detections = torch.cat((image_pred[:, :5], class_confs.float(), class_preds.float()), 1) # Iterate over detections for c in detections[:, -1].unique(): detections_class = detections[detections[:, -1] == c] # Sort by score keep = torch.tensor([], dtype=torch.long) while detections_class.size(0): large_overlap = self.bbox_iou(detections_class[:1, :4], detections_class[:, :4]) > 0.5 label_match = detections_class[0, -1] == detections_class[:, -1] # Indices of boxes with lower confidence scores, large IOUs and matching labels invalid = large_overlap & label_match keep = torch.cat((keep, detections_class[:1].long()), dim=0) detections_class = detections_class[~invalid] detections_class = detections[keep] # Append detections for this image output.extend(detections_class.tolist()) return output def bbox_iou(self, box1, box2): """ Returns the IoU of two bounding boxes """ box1_area = (box1[:, 2] - box1[:, 0]) * (box1[:, 3] - box1[:, 1]) box2_area = (box2[:, 2] - box2[:, 0]) * (box2[:, 3] - box2[:, 1]) inter_min = torch.max(box1[:, None, :2], box2[:, :2]) inter_max = torch.min(box1[:, None, 2:], box2[:, 2:]) inter_size = torch.clamp((inter_max - inter_min), min=0) inter_area = inter_size[:, :, 0] * inter_size[:, :, 1] iou = inter_area / (box1_area[:, None] + box2_area - inter_area) return iou ``` 然后,可以使用以下代码调用该类: ```python model_path = 'path/to/your/yolov5.pth' yolov7 = YOLOv7(model_path) img_path = 'path/to/your/image.jpg' img = cv2.imread(img_path) outputs = yolov7.detect(img) print(outputs) ``` 输出的 `outputs` 是一个列表,其中每个元素都是一个检测框的信息,包括类别、置信度和四个顶点位置。
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关系数据卢多维奇·多斯桑托斯引用此版本:卢多维奇·多斯桑托斯。关系数据的表示学习机器学习[cs.LG]。皮埃尔和玛丽·居里大学-巴黎第六大学,2017年。英语。NNT:2017PA066480。电话:01803188HAL ID:电话:01803188https://theses.hal.science/tel-01803188提交日期:2018年HAL是一个多学科的开放存取档案馆,用于存放和传播科学研究论文,无论它们是否被公开。论文可以来自法国或国外的教学和研究机构,也可以来自公共或私人研究中心。L’archive ouverte pluridisciplinaireUNIVERSITY PIERRE和 MARIE CURIE计算机科学、电信和电子学博士学院(巴黎)巴黎6号计算机科学实验室D八角形T HESIS关系数据表示学习作者:Ludovic DOS SAntos主管:Patrick GALLINARI联合主管:本杰明·P·伊沃瓦斯基为满足计算机科学博士学位的要求而提交的论文评审团成员:先生蒂埃里·A·退休记者先生尤尼斯·B·恩