from skimage.segmentation import slic, mark_boundaries import torchvision.transforms as transforms import numpy as np from PIL import Image import matplotlib.pyplot as plt import torch.nn as nn import torch # 定义超像素池化层 class SuperpixelPooling(nn.Module): def init(self, n_segments): super(SuperpixelPooling, self).init() self.n_segments = n_segments def forward(self, x): # 获取超像素标记图 segments = slic(x, n_segments=self.n_segments, compactness=10) # 将超像素标记图转换为张量 segments_tensor = torch.from_numpy(segments).unsqueeze(0).float() # 在超像素维度上进行最大池化 pooled = nn.AdaptiveMaxPool2d((self.n_segments, 1))(x * segments_tensor) # 压缩超像素维度 pooled = pooled.squeeze(3) # 返回池化后的特征图 return pooled # 加载图像 image = Image.open('3.jpg') # 转换为 PyTorch 张量 transform = transforms.ToTensor() img_tensor = transform(image).unsqueeze(0) # 将 PyTorch 张量转换为 Numpy 数组 img_np = img_tensor.numpy().transpose(0, 2, 3, 1)[0] # 使用 SLIC 算法生成超像素标记图 segments = slic(img_np, n_segments=60, compactness=10) # 将超像素标记图转换为张量 segments_tensor = torch.from_numpy(segments).unsqueeze(0).float() # 将超像素索引映射可视化 plt.imshow(segments, cmap='gray') plt.show() # 将 Numpy 数组转换为 PIL 图像 segment_img = Image.fromarray((mark_boundaries(img_np, segments) * 255).astype(np.uint8)) # 保存超像素索引映射可视化 segment_img.save('segment_map.jpg') # 使用超像素池化层进行池化 pooling_layer = SuperpixelPooling(n_segments=60) pooled_tensor = pooling_layer(img_tensor) # 将超像素池化后的特征图可视化 plt.imshow(pooled_tensor.squeeze().numpy().transpose(1, 0), cmap='gray') plt.show() 上述代码出现问题： pooled = nn.AdaptiveMaxPool2d((self.n_segments, 1))(x * segments_tensor) RuntimeError: The size of tensor a (512) must match the size of tensor b (3) at non-singleton dimension 2，如何修改

根据错误提示，可以看出输入张量 x 和超像素标记图张量 segments_tensor 的大小不匹配，需要将它们的大小调整一致。可以通过将输入 x 与超像素标记图张量 segments_tensor 进行逐元素相乘后进行池化，以达到同时考虑像素值和超像素标记的目的。修改代码如下：

# 定义超像素池化层
class SuperpixelPooling(nn.Module):
    def __init__(self, n_segments):
        super(SuperpixelPooling, self).__init__()
        self.n_segments = n_segments

    def forward(self, x):
        # 使用 SLIC 算法生成超像素标记图
        segments = slic(x.numpy().transpose(1, 2, 0), n_segments=self.n_segments, compactness=10)
        # 将超像素标记图转换为张量
        segments_tensor = torch.from_numpy(segments).unsqueeze(0).unsqueeze(0)
        # 将张量 x 与超像素标记图张量 segments_tensor 进行逐元素相乘
        pooled = x * segments_tensor.float()
        # 在超像素维度上进行最大池化
        pooled = nn.AdaptiveMaxPool2d((self.n_segments, 1))(pooled)
        # 压缩超像素维度
        pooled = pooled.squeeze(3)
        # 返回池化后的特征图
        return pooled

在这里，我们将输入张量 x 转换为 numpy 数组，并将其转置为 (H, W, C) 的格式，以符合 SLIC 算法的输入格式要求。然后使用 SLIC 算法生成超像素标记图，并将其转换为张量。接着，我们将输入张量 x 与超像素标记图张量 segments_tensor 逐元素相乘，并将结果作为输入进行超像素池化。最后返回池化后的特征图。