Transformer再下一城!low-level多个任务榜首被占领,北大华为等联合提出预训练模型IPT

研究人员提出IPT模型,利用ImageNet退化数据预训练,通过多头多尾设计适应多种图像处理任务,对比学习增强适应性,超越SOTA在多项low-level基准上表现优秀。

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https://blog.youkuaiyun.com/Extremevision/article/details/110522513
随机硬件水平的提升,在大数据集上预训练的深度学习模型(比如BERT,GPT-3)表现出了优于传统方法的有效性。transformer的巨大进展主要源自其强大的特征表达能力与各式各样的架构。

在这篇论文中,作者对low-level计算机视觉任务(比如降噪、超分、去雨)进行了研究并提出了一种新的预训练模型:IPT(image processing transformer)。为最大挖掘transformer的能力,作者采用知名的ImageNet制作了大量的退化图像数据对,然后采用这些训练数据对对所提IPT(它具有多头、多尾以适配多种退化降质模型)模型进行训练。此外,作者还引入了对比学习以更好的适配不同的图像处理任务。经过微调后,预训练模型可以有效的应用不到的任务中。仅仅需要一个预训练模型,IPT即可在多个low-level基准上取得优于SOTA方案的性能。

要复现华为-诺亚实验室的预训练IPT(Image Processing Transformer模型,可以按照以下步骤进行: 1. **环境配置**: - 安装必要的深度学习框架,如PyTorch。 - 安装其他依赖库,如NumPy、PIL等。 2. **获取代码**: - 从GitHub或其他代码托管平台获取IPT的源代码。华为-诺亚实验室通常会在其官方GitHub账号上发布相关代码。 3. **数据准备**: - 下载并预处理训练测试所需的数据集。IPT通常在多个图像处理任务上进行预训练,如去噪、超分辨率、图像修复等。 4. **模型配置**: - 根据论文中的描述,配置模型的超参数,如学习率、批大小、优化器等。 - 设置预训练模型的权重初始化方式。 5. **训练模型**: - 运行训练脚本,开始预训练过程。训练过程中需要监控损失函数的变化,并进行必要的调整。 - 保存训练过程中的模型检查点,以便后续微调测试。 6. **评估模型**: - 使用测试数据集评估模型的性能。可以通过计算PSNR、SSIM等指标来衡量模型的效果。 -模型在不同任务上的表现与现有方法进行比较。 7. **微调模型**: - 根据具体任务的需求,对预训练模型进行微调。可以使用特定任务的数据集进行进步的训练,以提升模型在特定任务上的表现。 8. **部署模型**: - 将训练好的模型部署到实际应用中,进行推理预测。 ### 示例代码(简化版): ```python import torch import torch.nn as nn import torch.optim as optim from torchvision import transforms, datasets # 配置环境 device = torch.device("cuda" if torch.cuda.is_available() else "cpu") # 数据预处理 transform = transforms.Compose([ transforms.Resize((256, 256)), transforms.ToTensor(), ]) # 加载数据集 train_dataset = datasets.ImageFolder(root='path_to_train_data', transform=transform) train_loader = torch.utils.data.DataLoader(train_dataset, batch_size=32, shuffle=True) # 定义IPT模型 class IPT(nn.Module): def __init__(self): super(IPT, self).__init__() # 模型定义 pass def forward(self, x): # 前向传播 pass model = IPT().to(device) # 定义损失函数优化器 criterion = nn.MSELoss() optimizer = optim.Adam(model.parameters(), lr=1e-4) # 训练模型 num_epochs = 100 for epoch in range(num_epochs): for images, _ in train_loader: images = images.to(device) # 前向传播 outputs = model(images) loss = criterion(outputs, images) # 反向传播优化 optimizer.zero_grad() loss.backward() optimizer.step() print(f'Epoch [{epoch+1}/{num_epochs}], Loss: {loss.item():.4f}') # 保存模型 torch.save(model.state_dict(), 'ipt_model.pth') ``` ###
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