目录
问题:
主要功能:
问题:
看不懂实现的功能
主要功能:
从输出张量中提取与边界框对应的区域,并计算该区域与高斯核之间的均方误差(MSE)损失
例子
假设我们有以下输入:
boxes
是一个包含边界框坐标的张量,形状为(2, 5)
,表示有两个边界框,每个边界框有 5 个坐标值。output
是一个 4D 张量,形状为(1, 3, 100, 100)
,表示一个批次中有 1 个样本,3 个通道,大小为 100x100 的图像。sigma
是高斯核的标准差。use_gpu
是一个布尔值,表示是否使用 GPU。Loss
是一个初始为 0 的损失值。
import torch
import torch.nn.functional as F
import numpy as np# 示例输入
boxes = torch.tensor([[0, 10, 20, 30, 40], [0, 50, 60, 70, 80]]) # 两个边界框
output = torch.randn(1, 3, 100, 100) # 随机生成的输出张量
sigma = 1.0
use_gpu = False
Loss = 0.0# 定义高斯核生成函数
def matlab_style_gauss2D(shape=(3, 3), sigma=0.5):m, n = [(ss - 1.) / 2. for ss in shape]y, x = np.ogrid[-m:m+1, -n:n+1]h = np.exp(-(x * x + y * y) / (2. * sigma * sigma))h[h < np.finfo(h.dtype).eps * h.max()] = 0return h# 处理边界框
if boxes.shape[1] > 1:boxes = boxes.squeeze() # 移除单维度for tempBoxes in boxes.squeeze():y1 = int(tempBoxes[1]) # 边界框的起始 y 坐标y2 = int(tempBoxes[3]) # 边界框的结束 y 坐标x1 = int(tempBoxes[2]) # 边界框的起始 x 坐标x2 = int(tempBoxes[4]) # 边界框的结束 x 坐标# 从输出中提取与边界框对应的区域out = output[:, :, y1:y2, x1:x2]# 创建高斯核GaussKernel = matlab_style_gauss2D(shape=(out.shape[2], out.shape[3]), sigma=sigma)# 将高斯核转换为 PyTorch 张量GaussKernel = torch.from_numpy(GaussKernel).float()# 如果使用 GPU,将高斯核移动到 GPUif use_gpu:GaussKernel = GaussKernel.cuda()# 计算提取区域和高斯核的 MSE 损失,并累加到总损失Loss += F.mse_loss(out.squeeze(), GaussKernel)print(f"总损失: {Loss}")
-
边界框处理:
boxes
是一个形状为(2, 5)
的张量,表示有两个边界框,每个边界框有 5 个坐标值。boxes.squeeze()
移除单维度,得到形状为(2, 5)
的张量。- 遍历每个边界框,提取起始和结束的 x 和 y 坐标。
-
提取区域:
- 使用提取的坐标从
output
张量中提取对应的区域。
- 使用提取的坐标从
-
创建高斯核:
- 使用
matlab_style_gauss2D
函数创建一个与提取区域形状相同的高斯核。 - 将高斯核转换为 PyTorch 张量。
- 使用
-
计算损失:
- 如果使用 GPU,将高斯核移动到 GPU。
- 计算提取区域和高斯核之间的均方误差(MSE)损失,并累加到总损失
Loss
中
问题1 为什么 边界框有 5 个坐标值
import torch# 示例边界框张量,形状为 (2, 5)
boxes = torch.tensor([[0, 10, 20, 30, 40], # 第一个边界框[1, 50, 60, 70, 80] # 第二个边界框
])# 遍历每个边界框
for tempBoxes in boxes:class_id = tempBoxes[0] # 类别标签或置信度分数y1 = int(tempBoxes[1]) # 左上角的 y 坐标x1 = int(tempBoxes[2]) # 左上角的 x 坐标y2 = int(tempBoxes[3]) # 右下角的 y 坐标x2 = int(tempBoxes[4]) # 右下角的 x 坐标print(f"类别标签: {class_id}, 左上角: ({x1}, {y1}), 右下角: ({x2}, {y2})")
输出:
类别标签: 0, 左上角: (20, 10), 右下角: (40, 30)
类别标签: 1, 左上角: (60, 50), 右下角: (80, 70)
问题2: 什么叫squeeze()移除单维度 为什么需要squeeze() 操作
squeeze()
是 PyTorch 中的一个方法,用于移除张量中大小为 1 的维度。这个操作在处理数据时非常有用,特别是在某些情况下,数据可能包含不必要的单维度
例子:假设 boxes
的形状为 (1, N, 5)
,其中 1
是一个单维度。使用 squeeze()
后,形状会变为 (N, 5)
,移除了大小为 1 的维度
为什么这里采用squeeze操作:
boxes
可能包含一个单维度,这会导致遍历和处理数据时出现问题。通过使用 squeeze()
,可以确保 boxes
的形状符合预期,从而简化后续的处理
示例代码:
import torch# 示例张量,形状为 (1, 2, 5)
boxes = torch.tensor([[[0, 10, 20, 30, 40],[1, 50, 60, 70, 80]
]])print("原始形状:", boxes.shape) # 输出: torch.Size([1, 2, 5])# 移除单维度
boxes = boxes.squeeze()print("移除单维度后的形状:", boxes.shape) # 输出: torch.Size([2, 5])
所以论文里 squeeze的原因:
boxes.squeeze()
移除了单维度,使得 boxes
的形状变为 (N, 5)
,这样可以方便地遍历每个边界框并进行处理
tensor的话 可能至少是三维的(我猜 是这个原因)