TF学习之DeepLabv3+代码阅读5(model)

本文详细解读了TensorFlow实现的DeepLabv3+模型的代码,主要关注`multi_scale_logits`和`get_extra_layer_scopes`两个关键部分,深入理解模型的构建与多尺度特征提取过程。

DeepLabv3+代码阅读之model.py

一、multi_scale_logits

多尺度输入,得到输出概率
参数:
	images: 输出图片,尺寸 [batch, height, width, channels].
	model_options: 配置模型的参数选择,一个ModelOptions实例
	image_pyramid: 图片金字塔,输入图片的多个尺度,如果没有此项输入,则为[1.0],即不进行多尺度的特征提取
	weight_decay: 权值衰减, 对于MobileNet-V2和Xcpetion,取0.00004,对于ResNet,取0.0001
	is_training: 是否是训练过程
	fine_tune_batch_norm: 是否Fine-tune batch norm的参数
	nas_training_hyper_parameters: 储存训练nas模型超参数的字典,包括:
		- `drop_path_keep_prob`: Probability to keep each path in the cell when training.
		- `total_training_steps`: Total training steps to help drop path probability calculation.
返回:
	outputs_to_scales_to_logits: 输出的logits特征,如果是多尺度的输入,则输出对应多个key分别对应各自的输出。
  	例如,如果`scales` = [1.0, 1.5], 则对应输出的keys包括'merged_logits', 'logits_1.00'和'logits_1.50'.
def multi_scale_logits(images,
                       model_options,
                       image_pyramid,
                       weight_decay=0.0001,
                       is_training=False,
                       fine_tune_batch_norm=False,
                       nas_training_hyper_parameters=None):
  """Gets the logits for multi-scale inputs.

  The returned logits are all downsampled (due to max-pooling layers)
  for both training and evaluation.

  Args:
    images: A tensor of size [batch, height, width, channels].
    model_options: A ModelOptions instance to configure models.
    image_pyramid: Input image scales for multi-scale feature extraction.
    weight_decay: The weight decay for model variables.
    is_training: Is training or not.
    fine_tune_batch_norm: Fine-tune the batch norm parameters or not.
    nas_training_hyper_parameters: A dictionary storing hyper-parameters for
      training nas models. Its keys are:
      - `drop_path_keep_prob`: Probability to keep each path in the cell when
        training.
      - `total_training_steps`: Total training steps to help drop path
        probability calculation.

  Returns:
    outputs_to_scales_to_logits: A map of maps from output_type (e.g.,
      semantic prediction) to a dictionary of multi-scale logits names to
      logits. For each output_type, the dictionary has keys which
      correspond to the scales and values which correspond to the logits.
      For example, if `scales` equals [1.0, 1.5], then the keys would
      include 'merged_logits', 'logits_1.00' and 'logits_1.50'.

  Raises:
    ValueError: If model_options doesn't specify crop_size and its
      add_image_level_feature = True, since add_image_level_feature requires
      crop_size information.
  """
  # Setup default values.
  if not image_pyramid:
    image_pyramid = [1.0]
  crop_height = (
      model_options.crop_size[0</
<think>好的,我需要帮助用户找到关于Deeplabv3+模型在TensorFlow和PyTorch中的代码实现示例教程。首先,我需要回忆一下用户提供的引用内容,看看里面有没有相关的信息。 根据用户给出的引用[1],里面提到了使用TensorFlow和Keras库创建DeepLabV3Plus模型,并给出了代码示例。这段代码导入了必要的库,调用了`DeeplabV3Plus`类,指定了预训练权重、输入形状和类别数。这应该是一个TensorFlow的实现示例。 然后看引用[2],这里提到了一个更高性能的PyTorch实现的Deeplab-v3plus项目,项目地址是https://gitcode.com/gh_mirrors/de/Deeplab-v3plus。这可能是一个PyTorch的代码库,用户可以参考这个项目的README和文档来获取实现细节。 引用[3]提到KerasCV集成了DeepLabv3+,用户可以使用预训练的主干网络进行微调,比如ResNet50_V2和EfficientNetv2_small。这可能是在TensorFlow环境下使用KerasCV库的实现方法。 引用[4]和[5]主要是关于训练自己的数据集和使用指南,可能包含一些脚本和配置说明,但具体的代码实现可能不如前几个引用直接。 接下来,我需要整理这些信息,分TensorFlow和PyTorch两部分给出代码示例,并附上相关引用。对于TensorFlow部分,引用[1]和[3]提供了不同的方法,一个是直接使用Keras的DeeplabV3Plus类,另一个是通过KerasCV库。PyTorch部分则引用[2]的项目地址。 需要注意用户提到的代码实现的正确性,比如在TensorFlow中可能需要安装特定的版本或额外的库,比如`keras_cv`。同时,PyTorch的实现可能需要从Git仓库克隆代码,并按照项目文档进行配置。 另外,用户可能需要知道如何加载预训练权重、调整输入尺寸和类别数,以及如何进行训练和推理。这些步骤在引用中都有所涉及,需要简明扼要地说明。 最后,生成相关问题时要围绕Deeplabv3+的实现、训练、微调、应用场景等方面,确保问题具有针对性,帮助用户深入理解。</think>### Deeplabv3+模型代码实现示例 以下是TensorFlow和PyTorch框架下的Deeplabv3+模型实现方法及教程参考: --- #### **TensorFlow/Keras 实现** 1. **使用Keras内置模块** ```python import tensorflow as tf from tensorflow.keras.applications import DeeplabV3Plus # 创建模型(Pascal VOC预训练权重) model = DeeplabV3Plus( weights=&#39;pascal_voc&#39;, # 可选 &#39;cityscapes&#39; 或其他预训练权重 input_shape=(512, 512, 3), # 输入图像尺寸 classes=21 # 类别数(根据任务调整) ) ``` **说明**: - 直接调用`DeeplabV3Plus`类,需指定输入尺寸和类别数[^1]。 - 支持迁移学习,通过`weights`参数加载预训练模型。 2. **通过KerasCV库实现** ```python import keras_cv model = keras_cv.models.DeepLabV3Plus( backbone="resnet50_v2", # 主干网络选择 num_classes=21, # 类别数 input_shape=(512, 512, 3) # 输入尺寸 ) ``` **说明**: - KerasCV提供更灵活的主干网络(如EfficientNet、ResNet)[^3]。 - 需安装`keras_cv`库:`pip install keras-cv`。 --- #### **PyTorch 实现** 参考开源项目 **[Deeplab-v3plus](https://gitcode.com/gh_mirrors/de/Deeplab-v3plus)**: 1. **克隆仓库并安装依赖** ```bash git clone https://gitcode.com/gh_mirrors/de/Deeplab-v3plus cd Deeplab-v3plus pip install -r requirements.txt ``` 2. **模型定义示例** ```python from model.deeplab import DeepLab model = DeepLab( backbone=&#39;resnet&#39;, # 可选 &#39;xception&#39; 或 &#39;mobilenet&#39; output_stride=16, # 输出步长(控制特征图分辨率) num_classes=21 # 类别数 ) ``` **说明**: - 该项目提供完整的训练、验证脚本及预训练模型加载功能[^2][^5]。 - 支持多GPU训练和自定义数据集配置[^4]。 --- #### **训练自定义数据集** 1. **数据准备** - 需提供图像和对应的语义分割掩码(PNG格式)。 - 参考[引用4]的脚本进行数据预处理和加载。 2. **微调模型** ```python # TensorFlow示例(加载预训练模型后) model.compile(optimizer=&#39;adam&#39;, loss=&#39;sparse_categorical_crossentropy&#39;) model.fit(train_dataset, epochs=50, validation_data=val_dataset) ``` ---
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