用pytorch基于深度残差对图片能见度检测的代码

时间: 2024-05-11 14:19:35 浏览: 218
以下是基于PyTorch实现的深度残差网络用于图像能见度检测的代码。 首先,我们需要导入必要的库和模块: ```python import torch import torch.nn as nn import torch.optim as optim import torchvision.transforms as transforms from torch.utils.data import DataLoader from torch.utils.data import Dataset from PIL import Image import numpy as np import os ``` 接下来,我们需要定义一个数据集类,以便读取并处理数据: ```python class VisibilityDataset(Dataset): def __init__(self, image_dir, label_dir, transform=None): self.image_dir = image_dir self.label_dir = label_dir self.transform = transform self.image_files = os.listdir(image_dir) def __len__(self): return len(self.image_files) def __getitem__(self, idx): image_path = os.path.join(self.image_dir, self.image_files[idx]) label_path = os.path.join(self.label_dir, self.image_files[idx][:-4] + '_visibility.png') image = Image.open(image_path).convert('RGB') label = Image.open(label_path).convert('L') if self.transform: image = self.transform(image) return image, label ``` 然后,我们需要定义一个深度残差网络模型: ```python class ResNet(nn.Module): def __init__(self): super(ResNet, self).__init__() self.conv1 = nn.Conv2d(3, 64, kernel_size=3, stride=1, padding=1, bias=False) self.bn1 = nn.BatchNorm2d(64) self.relu = nn.ReLU(inplace=True) self.maxpool = nn.MaxPool2d(kernel_size=2, stride=2) self.layer1 = self._make_layer(64, 2) self.layer2 = self._make_layer(128, 2, stride=2) self.layer3 = self._make_layer(256, 2, stride=2) self.layer4 = self._make_layer(512, 2, stride=2) self.avgpool = nn.AdaptiveAvgPool2d((1, 1)) self.fc = nn.Linear(512, 1) def _make_layer(self, planes, blocks, stride=1): layers = [] layers.append(nn.Conv2d(planes, planes, kernel_size=3, stride=stride, padding=1, bias=False)) layers.append(nn.BatchNorm2d(planes)) layers.append(nn.ReLU(inplace=True)) for i in range(1, blocks): layers.append(nn.Conv2d(planes, planes, kernel_size=3, stride=1, padding=1, bias=False)) layers.append(nn.BatchNorm2d(planes)) layers.append(nn.ReLU(inplace=True)) return nn.Sequential(*layers) def forward(self, x): x = self.conv1(x) x = self.bn1(x) x = self.relu(x) x = self.maxpool(x) x = self.layer1(x) x = self.layer2(x) x = self.layer3(x) x = self.layer4(x) x = self.avgpool(x) x = x.view(x.size(0), -1) x = self.fc(x) return x ``` 接下来,我们需要设置一些超参数: ```python batch_size = 32 learning_rate = 0.001 num_epochs = 10 ``` 然后,我们需要定义数据预处理: ```python transform = transforms.Compose([ transforms.Resize((256,256)), transforms.ToTensor(), transforms.Normalize(mean=[0.5, 0.5, 0.5], std=[0.5, 0.5, 0.5]) ]) ``` 接下来,我们可以初始化数据集并分割数据集: ```python data_dir = './data' train_image_dir = os.path.join(data_dir, 'train_images') train_label_dir = os.path.join(data_dir, 'train_labels') test_image_dir = os.path.join(data_dir, 'test_images') test_label_dir = os.path.join(data_dir, 'test_labels') train_dataset = VisibilityDataset(train_image_dir, train_label_dir, transform=transform) test_dataset = VisibilityDataset(test_image_dir, test_label_dir, transform=transform) train_size = int(0.8 * len(train_dataset)) val_size = len(train_dataset) - train_size train_dataset, val_dataset = torch.utils.data.random_split(train_dataset, [train_size, val_size]) ``` 接下来,我们可以初始化数据加载器: ```python train_loader = DataLoader(train_dataset, batch_size=batch_size, shuffle=True) val_loader = DataLoader(val_dataset, batch_size=batch_size, shuffle=True) test_loader = DataLoader(test_dataset, batch_size=batch_size, shuffle=False) ``` 然后,我们可以初始化模型、损失函数和优化器: ```python model = ResNet() criterion = nn.MSELoss() optimizer = optim.Adam(model.parameters(), lr=learning_rate) ``` 接下来,我们可以训练模型并在验证集上进行评估: ```python for epoch in range(num_epochs): model.train() running_loss = 0.0 for i, (images, labels) in enumerate(train_loader): optimizer.zero_grad() outputs = model(images) loss = criterion(outputs, labels.float()) loss.backward() optimizer.step() running_loss += loss.item() if i % 10 == 9: print('[%d, %5d] loss: %.3f' % (epoch + 1, i + 1, running_loss / 10)) running_loss = 0.0 model.eval() val_loss = 0.0 with torch.no_grad(): for images, labels in val_loader: outputs = model(images) loss = criterion(outputs, labels.float()) val_loss += loss.item() print('Epoch %d: validation loss: %.3f' % (epoch + 1, val_loss / len(val_loader))) print('Finished training') ``` 最后,我们可以在测试集上进行评估: ```python model.eval() test_loss = 0.0 with torch.no_grad(): for images, labels in test_loader: outputs = model(images) loss = criterion(outputs, labels.float()) test_loss += loss.item() print('Test loss: %.3f' % (test_loss / len(test_loader))) ``` 这就是基于PyTorch实现的深度残差网络用于图像能见度检测的代码。
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