用深度学习写一个pytorch框架下的可见光和红外图像融合的代码

时间: 2023-09-19 20:05:03 浏览: 39
这里提供一个基于卷积神经网络的可见光和红外图像融合的代码,使用PyTorch框架实现。 首先,我们需要导入必要的库: ```python import torch import torch.nn as nn import torch.optim as optim import numpy as np import cv2 ``` 然后,我们定义一个卷积神经网络模型: ```python class FusionNet(nn.Module): def __init__(self): super(FusionNet, self).__init__() self.conv1 = nn.Conv2d(3, 32, kernel_size=3, padding=1) self.conv2 = nn.Conv2d(32, 64, kernel_size=3, padding=1) self.conv3 = nn.Conv2d(64, 64, kernel_size=3, padding=1) self.conv4 = nn.Conv2d(64, 128, kernel_size=3, padding=1) self.conv5 = nn.Conv2d(128, 128, kernel_size=3, padding=1) self.conv6 = nn.Conv2d(128, 256, kernel_size=3, padding=1) self.conv7 = nn.Conv2d(256, 256, kernel_size=3, padding=1) self.conv8 = nn.Conv2d(256, 512, kernel_size=3, padding=1) self.conv9 = nn.Conv2d(512, 512, kernel_size=3, padding=1) self.conv10 = nn.Conv2d(512, 1024, kernel_size=3, padding=1) self.conv11 = nn.Conv2d(1024, 1024, kernel_size=3, padding=1) self.upconv1 = nn.ConvTranspose2d(1024, 512, kernel_size=2, stride=2) self.upconv2 = nn.ConvTranspose2d(512, 256, kernel_size=2, stride=2) self.upconv3 = nn.ConvTranspose2d(256, 128, kernel_size=2, stride=2) self.upconv4 = nn.ConvTranspose2d(128, 64, kernel_size=2, stride=2) self.upconv5 = nn.ConvTranspose2d(64, 32, kernel_size=2, stride=2) self.finalconv = nn.Conv2d(32, 3, kernel_size=3, padding=1) self.relu = nn.ReLU() def forward(self, x): x1 = self.relu(self.conv1(x)) x2 = self.relu(self.conv2(x1)) x3 = self.relu(self.conv3(x2)) x4 = self.relu(self.conv4(x3)) x5 = self.relu(self.conv5(x4)) x6 = self.relu(self.conv6(x5)) x7 = self.relu(self.conv7(x6)) x8 = self.relu(self.conv8(x7)) x9 = self.relu(self.conv9(x8)) x10 = self.relu(self.conv10(x9)) x11 = self.relu(self.conv11(x10)) y = self.relu(self.upconv1(x11)) y = torch.cat((y, x9), dim=1) y = self.relu(self.upconv2(y)) y = torch.cat((y, x7), dim=1) y = self.relu(self.upconv3(y)) y = torch.cat((y, x5), dim=1) y = self.relu(self.upconv4(y)) y = torch.cat((y, x3), dim=1) y = self.relu(self.upconv5(y)) y = torch.cat((y, x1), dim=1) y = self.finalconv(y) return y ``` 该模型包括11个卷积层和5个反卷积层,其中前10个卷积层和5个反卷积层用于特征提取和上采样,最后一个卷积层用于输出融合后的图像。我们使用ReLU作为激活函数。 接下来,我们定义训练和测试函数: ```python def train(model, train_loader, criterion, optimizer, device): model.train() train_loss = 0 for batch_idx, (visible, infrared, target) in enumerate(train_loader): visible, infrared, target = visible.to(device), infrared.to(device), target.to(device) optimizer.zero_grad() output = model(torch.cat((visible, infrared), dim=1)) loss = criterion(output, target) loss.backward() optimizer.step() train_loss += loss.item() train_loss /= len(train_loader) return train_loss def test(model, test_loader, criterion, device): model.eval() test_loss = 0 with torch.no_grad(): for batch_idx, (visible, infrared, target) in enumerate(test_loader): visible, infrared, target = visible.to(device), infrared.to(device), target.to(device) output = model(torch.cat((visible, infrared), dim=1)) loss = criterion(output, target) test_loss += loss.item() test_loss /= len(test_loader) return test_loss ``` 在训练过程中,我们需要定义损失函数和优化器。这里我们使用均方误差作为损失函数,使用Adam作为优化器: ```python criterion = nn.MSELoss() optimizer = optim.Adam(model.parameters(), lr=0.001) ``` 最后,我们训练模型并保存结果: ```python # 训练模型 for epoch in range(num_epochs): train_loss = train(model, train_loader, criterion, optimizer, device) test_loss = test(model, test_loader, criterion, device) print('Epoch: {} Train Loss: {:.6f} Test Loss: {:.6f}'.format(epoch+1, train_loss, test_loss)) # 保存模型 torch.save(model.state_dict(), 'fusion_model.pth') ``` 完整代码如下:

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