请你帮我用segnet模型实现图像语义分割的全过程代码,用pytorch包,谢谢

时间: 2023-12-03 18:43:56 浏览: 37
好的,以下是使用SegNet模型进行图像语义分割的全过程代码,使用PyTorch包: 首先,我们需要导入必要的包: ```python import torch import torch.nn as nn import torch.nn.functional as F import torch.optim as optim import torchvision.transforms as transforms import torchvision.datasets as datasets from torch.utils.data import Dataset, DataLoader from PIL import Image import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt ``` 接下来,我们需要定义一些超参数: ```python batch_size = 16 num_epochs = 50 learning_rate = 0.001 ``` 然后,我们需要定义一个自定义数据集类,用于加载我们的数据集: ```python class CustomDataset(Dataset): def __init__(self, image_path, label_path, transform=None): self.image_path = image_path self.label_path = label_path self.transform = transform self.images = sorted(os.listdir(image_path)) self.labels = sorted(os.listdir(label_path)) def __getitem__(self, index): image = Image.open(os.path.join(self.image_path, self.images[index])) label = Image.open(os.path.join(self.label_path, self.labels[index])) if self.transform: image = self.transform(image) label = self.transform(label) return image, label def __len__(self): return len(self.images) ``` 接下来,我们需要定义一个SegNet模型类: ```python class SegNet(nn.Module): def __init__(self): super(SegNet, self).__init__() # Encoder self.conv1 = nn.Conv2d(3, 64, kernel_size=3, padding=1) self.bn1 = nn.BatchNorm2d(64) self.conv2 = nn.Conv2d(64, 128, kernel_size=3, padding=1) self.bn2 = nn.BatchNorm2d(128) self.conv3 = nn.Conv2d(128, 256, kernel_size=3, padding=1) self.bn3 = nn.BatchNorm2d(256) self.conv4 = nn.Conv2d(256, 512, kernel_size=3, padding=1) self.bn4 = nn.BatchNorm2d(512) self.conv5 = nn.Conv2d(512, 512, kernel_size=3, padding=1) self.bn5 = nn.BatchNorm2d(512) # Decoder self.conv6 = nn.Conv2d(512, 512, kernel_size=3, padding=1) self.bn6 = nn.BatchNorm2d(512) self.conv7 = nn.Conv2d(512, 256, kernel_size=3, padding=1) self.bn7 = nn.BatchNorm2d(256) self.conv8 = nn.Conv2d(256, 128, kernel_size=3, padding=1) self.bn8 = nn.BatchNorm2d(128) self.conv9 = nn.Conv2d(128, 64, kernel_size=3, padding=1) self.bn9 = nn.BatchNorm2d(64) self.conv10 = nn.Conv2d(64, 2, kernel_size=3, padding=1) # Maxpool self.pool = nn.MaxPool2d(kernel_size=2, stride=2, return_indices=True) self.unpool = nn.MaxUnpool2d(kernel_size=2, stride=2) def forward(self, x): # Encoder x = F.relu(self.bn1(self.conv1(x))) x, indices1 = self.pool(x) x = F.relu(self.bn2(self.conv2(x))) x, indices2 = self.pool(x) x = F.relu(self.bn3(self.conv3(x))) x, indices3 = self.pool(x) x = F.relu(self.bn4(self.conv4(x))) x, indices4 = self.pool(x) x = F.relu(self.bn5(self.conv5(x))) x, indices5 = self.pool(x) # Decoder x = self.unpool(x, indices5) x = F.relu(self.bn6(self.conv6(x))) x = self.unpool(x, indices4) x = F.relu(self.bn7(self.conv7(x))) x = self.unpool(x, indices3) x = F.relu(self.bn8(self.conv8(x))) x = self.unpool(x, indices2) x = F.relu(self.bn9(self.conv9(x))) x = self.unpool(x, indices1) x = self.conv10(x) return x ``` 接下来,我们需要定义一些数据增强的方法,并定义我们的训练和测试数据集: ```python train_transforms = transforms.Compose([ transforms.Resize((256, 256)), transforms.RandomHorizontalFlip(), transforms.ToTensor(), ]) test_transforms = transforms.Compose([ transforms.Resize((256, 256)), transforms.ToTensor(), ]) train_dataset = CustomDataset(image_path='./data/train/images', label_path='./data/train/labels', transform=train_transforms) test_dataset = CustomDataset(image_path='./data/test/images', label_path='./data/test/labels', transform=test_transforms) ``` 接下来,我们需要定义我们的数据加载器: ```python train_loader = DataLoader(train_dataset, batch_size=batch_size, shuffle=True) test_loader = DataLoader(test_dataset, batch_size=batch_size, shuffle=False) ``` 然后,我们需要定义我们的优化器和损失函数: ```python model = SegNet().cuda() optimizer = optim.Adam(model.parameters(), lr=learning_rate) criterion = nn.CrossEntropyLoss() ``` 最后,我们可以开始训练和测试我们的模型: ```python for epoch in range(num_epochs): # Train train_loss = 0 train_correct = 0 train_total = 0 model.train() for images, labels in train_loader: images = images.cuda() labels = labels.cuda() optimizer.zero_grad() outputs = model(images) loss = criterion(outputs, labels[:, 0, :, :].long()) loss.backward() optimizer.step() train_loss += loss.item() * images.size(0) _, predicted = torch.max(outputs.data, 1) train_total += labels.size(0) * labels.size(2) * labels.size(3) train_correct += (predicted == labels[:, 0, :, :].long()).sum().item() train_acc = 100 * train_correct / train_total train_loss /= len(train_loader.dataset) # Test test_loss = 0 test_correct = 0 test_total = 0 model.eval() with torch.no_grad(): for images, labels in test_loader: images = images.cuda() labels = labels.cuda() outputs = model(images) loss = criterion(outputs, labels[:, 0, :, :].long()) test_loss += loss.item() * images.size(0) _, predicted = torch.max(outputs.data, 1) test_total += labels.size(0) * labels.size(2) * labels.size(3) test_correct += (predicted == labels[:, 0, :, :].long()).sum().item() test_acc = 100 * test_correct / test_total test_loss /= len(test_loader.dataset) print('Epoch: {}, Train Loss: {:.4f}, Train Acc: {:.2f}%, Test Loss: {:.4f}, Test Acc: {:.2f}%'.format( epoch+1, train_loss, train_acc, test_loss, test_acc)) ``` 希望这个代码能够帮到你。

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