class AveSupPixPoolFunction(torch.autograd.Function): @staticmethod def forward(ctx, img, spx): spx = spx.to(torch.int) K = spx.max()+1 assert(spx.size()[-2:]==img.size()[-2:]) out = spx_gpu.ave_forward(img, spx, K) outputs, pool_size = out outputs /= pool_size.to(torch.float) ctx.save_for_backward(pool_size, img, spx, K) return outputs @staticmethod def backward(ctx, grad_output): pool_size, img, spx, K = ctx.saved_tensors grad_input = grad_output / pool_size.to(torch.float) grad_input = SupPixUnpool()(grad_input, spx.long()) return grad_input, torch.zeros_like(spx),解释上述代码,并详细介绍对超像素块进行池化的步骤

时间: 2024-04-27 19:21:26 浏览: 10
这段代码定义了一个名为`AveSupPixPoolFunction`的PyTorch的自定义函数,用于对输入的图像和超像素块进行平均池化操作。该函数包括两个静态方法:`forward`和`backward`,分别用于前向传播和反向传播。 在前向传播中,`forward`方法接收`img`和`spx`两个输入参数,其中`img`表示输入的图像,`spx`表示超像素块。在函数中,首先将`spx`转换为整型,并通过`spx.max()+1`获取超像素块的数量`K`。然后,使用`spx_gpu.ave_forward`函数对`img`和`spx`进行平均池化操作,得到池化后的输出`outputs`和每个超像素块的像素数量`pool_size`。最后,将`outputs`除以`pool_size`,并将`pool_size`、`img`、`spx`和`K`保存到`ctx`中,以备反向传播使用,同时返回`outputs`。 在反向传播中,`backward`方法接收一个梯度张量`grad_output`作为输入参数。通过`ctx.saved_tensors`获取前向传播时保存的`pool_size`、`img`、`spx`和`K`。然后,将`grad_output`除以`pool_size`,并使用`SupPixUnpool()`函数对其进行反池化操作,得到梯度张量`grad_input`。最后,返回`grad_input`和一个形状与`spx`相同的零张量。 总的来说,该函数实现了对超像素块进行平均池化的操作,将每个超像素块中的像素值取平均,得到一个池化后的输出。在反向传播时,将梯度张量反池化,得到与输入张量相同形状的梯度张量。

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class srmConvFunc(torch.autograd.Function): @staticmethod def forward( ctx, inputs: Tensor, weight: Tensor, taum: float, taus: float, e_taug: float, v_th: float, epsw: Tensor, epst: Tensor, stride: Tuple[int] = (1, 1), padding: Tuple[int] = (0, 0), dilation: Tuple[int] = (1, 1), groups: int = 1 ) -> Tensor: out = torch.nn.functional.conv2d( inputs.view(-1, *inputs.shape[2:]), weight, None, stride, padding, dilation, groups ) spikes, delta_ut, delta_u = srmNeuronFunc.forward( out.view(*inputs.shape[:2], *out.shape[1:]), taum, taus, e_taug, v_th ) ctx.save_for_backward( inputs, weight, epsw, epst, delta_ut, delta_u, spikes, torch.tensor(stride, dtype=torch.int), torch.tensor(padding, dtype=torch.int), torch.tensor(dilation, dtype=torch.int), torch.tensor(groups, dtype=torch.int) ) return spikes @staticmethod def backward(ctx, grad_out: Tensor) -> List[Optional[Tensor]]: inputs, weight, epsw, epst, delta_ut, delta_u, spikes, stride, padding, dilation, groups = ctx.saved_tensors stride = tuple(stride) padding = tuple(padding) dilation = tuple(dilation) groups = int(groups) grad_w, grad_t = srmNeuronFunc.backward(grad_out, delta_ut, delta_u, spikes, epsw, epst) grad_inputs = conv_wrapper.cudnn_convolution_backward_input( inputs.view(-1, *inputs.shape[2:]).shape, grad_t.view(-1, *grad_t.shape[2:]), weight, padding, stride, dilation, groups, cudnn.benchmark, cudnn.deterministic, cudnn.allow_tf32 ) grad_inputs = grad_inputs.view(*inputs.shape) * inputs grad_weight = conv_wrapper.cudnn_convolution_backward_weight( weight.shape, grad_w.view(-1, *grad_w.shape[2:]), inputs.view(-1, *inputs.shape[2:]), padding, stride, dilation, groups, cudnn.benchmark, cudnn.deterministic, cudnn.allow_tf32 ) return grad_inputs * 0.85, grad_weight, None, None, None, None, None, None, None, None, None, None

# -*- coding: utf-8 -*- """ Created on Fri Mar 5 19:13:21 2021 @author: LXM """ import torch import torch.nn as nn from torch.autograd import Function class UpdateRange(nn.Module): def __init__(self, device): super(UpdateRange, self).__init__() self.device = device self.flag = 0 self.fmin = torch.zeros((1), dtype = torch.float32, device = self.device) self.fmax = torch.zeros((1), dtype = torch.float32, device = self.device) def Update(self, fmin, fmax): if self.flag == 0: self.flag = 1 new_fmin = fmin new_fmax = fmax else: new_fmin = torch.min(fmin, self.fmin) new_fmax = torch.max(fmax, self.fmax) self.fmin.copy_(new_fmin) self.fmax.copy_(new_fmax) @torch.no_grad() def forward(self, input): fmin = torch.min(input) fmax = torch.max(input) self.Update(fmin, fmax) class Round(Function): @staticmethod def forward(self, input): # output = torch.round(input) # output = torch.floor(input) output = input.int().float() return output @staticmethod def backward(self, output): input = output.clone() return input class Quantizer(nn.Module): def __init__(self, bits, device): super(Quantizer, self).__init__() self.bits = bits self.scale = 1 self.UpdateRange = UpdateRange(device) self.qmin = torch.tensor((-((1 << (bits - 1)) - 1)), device = device) self.qmax = torch.tensor((+((1 << (bits - 1)) - 1)), device = device) def round(self, input): output = Round.apply(input) return output def Quantization(self): quant_range = float(1 << (self.bits - 1)) float_range = torch.max(torch.abs(self.UpdateRange.fmin), torch.abs(self.UpdateRange.fmax)) scale = 1 for i in range(32): if torch.round(float_range * (1 << i)) < quant_range: scale = 1 << i else: break self.scale = scale def forward(self, input): if self.training: self.UpdateRange(input) self.Quantization() output = (torch.clamp(self.round(input * self.scale), self.qmin, self.qmax)) / self.scale return output

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