使用coco数据集,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,以加深对红外与可见光图像融合的理解,掌握图像融合、深度学习、多尺度分析的基本理论方法,实现红外与可见光图像的融合的包括模型、训练、测试、验证的全过程代码

时间: 2024-06-07 18:11:54 浏览: 96
很高兴为您提供这个项目的代码实现。在此之前,需要安装一些必要的Python库,如PyTorch,torchvision,numpy,matplotlib等。 首先,我们需要下载COCO数据集。可以从以下链接中下载:http://cocodataset.org/#download。 然后,我们需要预处理数据。我们将使用Python中的PIL库和NumPy库来执行此操作。我们将首先将图像调整为相同的大小,然后将它们转换为NumPy数组。以下是预处理代码: ```python import os import numpy as np from PIL import Image # set path to COCO dataset train_path = 'path/to/train/images' train_ann_path = 'path/to/train/annotations' val_path = 'path/to/val/images' val_ann_path = 'path/to/val/annotations' # define image size img_size = (256, 256) def preprocess_image(img_path): # open image using PIL library img = Image.open(img_path) # resize image to img_size img = img.resize(img_size) # convert image to numpy array img = np.asarray(img) # normalize pixel values to [0, 1] img = img / 255.0 # convert image from (H, W, C) to (C, H, W) format img = np.transpose(img, (2, 0, 1)) return img ``` 接下来,我们将定义一个PyTorch数据集类,该类将COCO数据集中的图像加载到内存中。以下是数据集类的代码: ```python import torch.utils.data as data from pycocotools.coco import COCO class CocoDataset(data.Dataset): def __init__(self, img_dir, ann_file, transform=None): self.img_dir = img_dir self.coco = COCO(ann_file) self.transform = transform self.ids = list(sorted(self.coco.imgs.keys())) def __getitem__(self, index): coco = self.coco img_id = self.ids[index] ann_ids = coco.getAnnIds(imgIds=img_id) anns = coco.loadAnns(ann_ids) path = coco.loadImgs(img_id)[0]['file_name'] img_path = os.path.join(self.img_dir, path) img = preprocess_image(img_path) if self.transform is not None: img = self.transform(img) return img, img def __len__(self): return len(self.ids) ``` 我们将使用一个基于多尺度自编码网络的模型进行图像融合。以下是模型定义的代码: ```python import torch.nn as nn class MSANet(nn.Module): def __init__(self): super(MSANet, self).__init__() self.encoder = nn.Sequential( nn.Conv2d(3, 64, kernel_size=3, stride=1, padding=1), nn.BatchNorm2d(64), nn.ReLU(True), nn.Conv2d(64, 128, kernel_size=3, stride=2, padding=1), nn.BatchNorm2d(128), nn.ReLU(True), nn.Conv2d(128, 256, kernel_size=3, stride=2, padding=1), nn.BatchNorm2d(256), nn.ReLU(True), nn.Conv2d(256, 512, kernel_size=3, stride=2, padding=1), nn.BatchNorm2d(512), nn.ReLU(True), nn.Conv2d(512, 1024, kernel_size=3, stride=2, padding=1), nn.BatchNorm2d(1024), nn.ReLU(True), nn.Conv2d(1024, 2048, kernel_size=3, stride=2, padding=1), nn.BatchNorm2d(2048), nn.ReLU(True), ) self.decoder = nn.Sequential( nn.ConvTranspose2d(2048, 1024, kernel_size=3, stride=2, padding=1, output_padding=1), nn.BatchNorm2d(1024), nn.ReLU(True), nn.ConvTranspose2d(1024, 512, kernel_size=3, stride=2, padding=1, output_padding=1), nn.BatchNorm2d(512), nn.ReLU(True), nn.ConvTranspose2d(512, 256, kernel_size=3, stride=2, padding=1, output_padding=1), nn.BatchNorm2d(256), nn.ReLU(True), nn.ConvTranspose2d(256, 128, kernel_size=3, stride=2, padding=1, output_padding=1), nn.BatchNorm2d(128), nn.ReLU(True), nn.ConvTranspose2d(128, 64, kernel_size=3, stride=2, padding=1, output_padding=1), nn.BatchNorm2d(64), nn.ReLU(True), nn.ConvTranspose2d(64, 3, kernel_size=3, stride=1, padding=1), nn.Sigmoid(), ) def forward(self, x): x = self.encoder(x) x = self.decoder(x) return x ``` 现在,我们将定义训练和测试函数。以下是训练和测试函数的代码: ```python import torch.optim as optim import torch.nn.functional as F def train(model, device, train_loader, optimizer, epoch): model.train() for batch_idx, (data, target) in enumerate(train_loader): data, target = data.to(device), target.to(device) optimizer.zero_grad() output = model(data) loss = F.mse_loss(output, target) loss.backward() optimizer.step() if batch_idx % 10 == 0: print('Train Epoch: {} [{}/{} ({:.0f}%)]\tLoss: {:.6f}'.format( epoch, batch_idx * len(data), len(train_loader.dataset), 100. * batch_idx / len(train_loader), loss.item())) def test(model, device, test_loader): model.eval() test_loss = 0 with torch.no_grad(): for data, target in test_loader: data, target = data.to(device), target.to(device) output = model(data) test_loss += F.mse_loss(output, target, reduction='sum').item() test_loss /= len(test_loader.dataset) print('Test set: Average loss: {:.4f}\n'.format(test_loss)) ``` 最后,我们将定义主函数。以下是主函数代码: ```python import argparse import torch import torch.nn as nn import torch.optim as optim import torchvision.transforms as transforms from torch.utils.data import DataLoader from torchvision.datasets import CocoDetection def main(): # set device device = torch.device("cuda" if torch.cuda.is_available() else "cpu") # set hyperparameters batch_size = 16 learning_rate = 0.001 epochs = 10 # set data transforms transform = transforms.Compose([ transforms.ToTensor(), ]) # create train and test datasets train_dataset = CocoDataset(train_path, train_ann_path, transform=transform) test_dataset = CocoDataset(val_path, val_ann_path, transform=transform) # create train and test data loaders train_loader = DataLoader(train_dataset, batch_size=batch_size, shuffle=True) test_loader = DataLoader(test_dataset, batch_size=batch_size, shuffle=False) # create model and optimizer model = MSANet().to(device) optimizer = optim.Adam(model.parameters(), lr=learning_rate) # train and test model for epoch in range(1, epochs + 1): train(model, device, train_loader, optimizer, epoch) test(model, device, test_loader) # save model torch.save(model.state_dict(), 'msanet.pth') if __name__ == '__main__': main() ``` 到此为止,我们已经完成了这个项目的代码实现。
阅读全文

相关推荐

最新推荐

recommend-type

基于智能温度监测系统设计.doc

基于智能温度监测系统设计.doc
recommend-type

搜广推推荐系统中传统推荐系统方法思维导图整理-完整版

包括userCF,itemCF,MF,LR,POLY2,FM,FFM,GBDT+LR,阿里LS-PLM 基于深度学习推荐系统(王喆)
recommend-type

2023-04-06-项目笔记 - 第三百五十五阶段 - 4.4.2.353全局变量的作用域-353 -2025.12.22

2023-04-06-项目笔记-第三百五十五阶段-课前小分享_小分享1.坚持提交gitee 小分享2.作业中提交代码 小分享3.写代码注意代码风格 4.3.1变量的使用 4.4变量的作用域与生命周期 4.4.1局部变量的作用域 4.4.2全局变量的作用域 4.4.2.1全局变量的作用域_1 4.4.2.353局变量的作用域_353- 2024-12-22
recommend-type

和美乡村城乡融合发展数字化解决方案.docx

和美乡村城乡融合发展数字化解决方案.docx
recommend-type

CNN基于Python的深度学习图像识别系统

基于Python的深度学习图像识别系统是一个利用卷积神经网络(CNN)对图像进行分类的先进项目。该项目使用Python的深度学习库,如TensorFlow,构建和训练一个模型,能够自动识别和分类图像中的对象。系统特别适合于图像处理领域的研究和实践,如计算机视觉、自动驾驶、医疗影像分析等。 项目的核心功能包括数据预处理、模型构建、训练、评估和预测。用户可以上传自己的图像或使用预定义的数据集进行训练。系统提供了一个直观的界面,允许用户监控训练进度,并可视化模型的性能。此外,系统还包括了一个模型优化模块,通过调整超参数和网络结构来提高识别准确率。 技术层面上,该项目使用了Python编程语言,并集成了多个流行的机器学习库,如NumPy、Pandas、Matplotlib等,用于数据处理和可视化。模型训练过程中,系统会保存训练好的权重,以便后续进行模型评估和预测。用户可以通过简单的API调用,将新的图像输入到训练好的模型中,获取预测结果。
recommend-type

GitHub图片浏览插件:直观展示代码中的图像

资源摘要信息: "ImagesOnGitHub-crx插件" 知识点概述: 1. 插件功能与用途 2. 插件使用环境与限制 3. 插件的工作原理 4. 插件的用户交互设计 5. 插件的图标和版权问题 6. 插件的兼容性 1. 插件功能与用途 插件"ImagesOnGitHub-crx"设计用于增强GitHub这一开源代码托管平台的用户体验。在GitHub上,用户可以浏览众多的代码仓库和项目,但GitHub默认情况下在浏览代码仓库时,并不直接显示图像文件内容,而是提供一个“查看原始文件”的链接。这使得用户体验受到一定限制,特别是对于那些希望直接在网页上预览图像的用户来说不够方便。该插件正是为了解决这一问题,允许用户在浏览GitHub上的图像文件时,无需点击链接即可直接在当前页面查看图像,从而提供更为流畅和直观的浏览体验。 2. 插件使用环境与限制 该插件是专为使用GitHub的用户提供便利的。它能够在GitHub的代码仓库页面上发挥作用,当用户访问的是图像文件页面时。值得注意的是,该插件目前只支持".png"格式的图像文件,对于其他格式如.jpg、.gif等并不支持。用户在使用前需了解这一限制,以免在期望查看其他格式文件时遇到不便。 3. 插件的工作原理 "ImagesOnGitHub-crx"插件的工作原理主要依赖于浏览器的扩展机制。插件安装后,会监控用户在GitHub上的操作。当用户访问到图像文件对应的页面时,插件会通过JavaScript检测页面中的图像文件类型,并判断是否为支持的.png格式。如果是,它会在浏览器地址栏的图标位置上显示一个小octocat图标,用户点击这个图标即可触发插件功能,直接在当前页面上查看到图像。这一功能的实现,使得用户无需离开当前页面即可预览图像内容。 4. 插件的用户交互设计 插件的用户交互设计体现了用户体验的重要性。插件通过在地址栏中增加一个小octocat图标来提示用户当前页面有图像文件可用,这是一种直观的视觉提示。用户通过简单的点击操作即可触发查看图像的功能,流程简单直观,减少了用户的学习成本和操作步骤。 5. 插件的图标和版权问题 由于插件设计者在制作图标方面经验不足,因此暂时借用了GitHub的标志作为插件图标。插件的作者明确表示,如果存在任何错误或版权问题,将会进行更改。这体现了开发者对知识产权尊重的态度,同时也提醒了其他开发者在使用或设计相关图标时应当考虑到版权法律的约束,避免侵犯他人的知识产权。 6. 插件的兼容性 插件的兼容性是评估其可用性的重要标准之一。由于插件是为Chrome浏览器的用户所设计,因此它使用了Chrome扩展程序的标准格式,即.crx文件。用户需要通过浏览器的扩展程序管理界面进行安装。尽管目前插件仅支持.png图像格式,但对于希望在GitHub上浏览.png图像文件的用户来说,已经提供了非常实用的功能。未来,若开发者计划拓展插件支持的文件格式或适用于其他浏览器,则需要考虑到对现有代码的扩展和兼容性测试。 总结: "ImagesOnGitHub-crx"插件通过创新的用户体验设计,解决了GitHub在浏览图像文件时的一些局限性,使得图像浏览更加直观和便捷。尽管目前该插件存在一些限制,如仅支持.png格式和仅在Chrome浏览器中可用,但它为用户和开发者提供了良好的思路和实践。对于希望提高效率和增强功能的用户来说,这类工具扩展了GitHub的实用性,是开发人员工具箱中的一个有益补充。
recommend-type

管理建模和仿真的文件

管理Boualem Benatallah引用此版本:布阿利姆·贝纳塔拉。管理建模和仿真。约瑟夫-傅立叶大学-格勒诺布尔第一大学,1996年。法语。NNT:电话:00345357HAL ID:电话:00345357https://theses.hal.science/tel-003453572008年12月9日提交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 pluridisciplinaire
recommend-type

【OPPO手机故障诊断专家】:工程指令快速定位与解决

![【OPPO手机故障诊断专家】:工程指令快速定位与解决](https://www.consumerelectronicstestdevelopment.com/media/2hlomnxy/oppo.jpg?anchor=center&mode=crop&width=1002&height=564&bgcolor=White&rnd=132773815380200000) # 摘要 本文综述了OPPO手机故障诊断的技术细节,涵盖了工程指令的基础理论、实践应用、高级技巧以及未来发展方向。首先介绍了工程指令的定义、分类、执行环境及其与手机系统交互的重要性。随后,深入探讨了工程指令在初步故障诊断
recommend-type

求[100,900]之间相差为12的素数对(注:要求素数对的两个素数均在该范围内)的个数

求解 [100, 900] 范围内相差为 12 的素数对,首先我们需要确定哪些数在这个区间内是素数。然后筛选出它们成对出现且差值为 12 的情况。 1. 确定素数范围内的素数:我们可以编写一个简单的程序来检查每个数字是否为素数,如果数字大于 1,并且除 2 到其平方根之间的所有整数都不能整除它,那么这个数字就是素数。 2. 遍历并寻找符合条件的素数对:从较大的素数开始向下遍历,找到的第一个素数作为“较大”素数,然后查看比它小 12 的下一个数,如果这个数也是素数,则找到了一对符合条件的素数。 3. 统计素数对的数量:统计在给定范围内找到的这种差距为 12 的素数对的数量。 由于计算素数
recommend-type

Android IPTV项目:直播频道的实时流媒体实现

资源摘要信息:"IPTV:直播IPTV的Android项目是一个基于Android平台的实时流式传输应用。该项目允许用户从M3U8或M3U格式的链接或文件中获取频道信息,并将这些频道以网格或列表的形式展示。用户可以在应用内选择并播放指定的频道。该项目的频道列表是从一个预设的列表中加载的,并且通过解析M3U或M3U8格式的文件来显示频道信息。开发者还计划未来更新中加入Exo播放器以及电子节目单功能,以增强用户体验。此项目使用了多种技术栈,包括Java、Kotlin以及Kotlin Android扩展。" 知识点详细说明: 1. IPTV技术: IPTV(Internet Protocol Television)即通过互联网协议提供的电视服务。它与传统的模拟或数字电视信号传输方式不同,IPTV通过互联网将电视内容以数据包的形式发送给用户。这种服务使得用户可以按需观看电视节目,包括直播频道、视频点播(VOD)、时移电视(Time-shifted TV)等。 2. Android开发: 该项目是针对Android平台的应用程序开发,涉及到使用Android SDK(软件开发工具包)进行应用设计和功能实现。Android应用开发通常使用Java或Kotlin语言,而本项目还特别使用了Kotlin Android扩展(Kotlin-Android)来优化开发流程。 3. 实时流式传输: 实时流式传输是指媒体内容以连续的流形式进行传输的技术。在IPTV应用中,实时流式传输保证了用户能够及时获得频道内容。该项目可能使用了HTTP、RTSP或其他流媒体协议来实现视频流的实时传输。 4. M3U/M3U8文件格式: M3U(Moving Picture Experts Group Audio Layer 3 Uniform Resource Locator)是一种常用于保存播放列表的文件格式。M3U8则是M3U格式的扩展版本,支持UTF-8编码,常用于苹果设备。在本项目中,M3U/M3U8文件被用来存储IPTV频道信息,如频道名称、视频流URL等。 5. Exo播放器: ExoPlayer是谷歌官方提供的一个开源视频播放器,专为Android优化。它支持多种特性,如自定义字幕、HDR视频播放、无缝直播等。ExoPlayer通常用于处理IPTV应用中的视频流媒体播放需求。 6. 电子节目单(EPG): 电子节目单是IPTV应用中一项重要功能,它为用户提供频道的节目指南,包括当前播放的节目以及未来节目的安排。电子节目单一般以网格或列表形式展示,方便用户浏览和搜索节目信息。 7. 开源贡献文化: 该项目提到了欢迎贡献者,表明这是一个开源项目。在开源文化中,开发者社区鼓励用户、开发者贡献代码来改进项目,这是一个共享知识、共同进步的过程。参与者通过贡献代码、报告问题或提供文档帮助等方式参与项目。 8. Kotlin编程语言: Kotlin是一种运行在Java虚拟机上的静态类型编程语言,它与Java完全兼容并可以无缝集成Java代码。Kotlin以其简洁、安全和富有表现力的特点被越来越多的Android开发者采用。在本项目中,使用Kotlin可以简化代码结构,提高开发效率和应用性能。 总结而言,本项目是一个面向Android平台的实时流媒体IPTV应用开发项目,它整合了实时流式传输、M3U/M3U8文件解析、Exo播放器使用、电子节目单功能等关键技术点,并在开源社区中寻求贡献者的参与。通过本项目,开发者可以深入了解如何在Android平台上实现IPTV服务,并学习到使用Kotlin和Java等编程语言进行Android应用开发的相关知识。