Pointnet源码阅读学习---models

本文档详细解读了PointNet模型的源码,包括pointnet_cls.py、pointnet_cls_basic.py、pointnet_seg.py和transform_nets.py。重点介绍了T-net在输入变换和特征提取中的作用,并提供了作者的理解和代码注释。

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model文件夹内包含pointnet_cls.py、pointnet_cls_basic.py、pointnet_seg.py、transform_nets.py四个文件,其中,pointnet_cls.py、pointnet_cls_basic.py没啥区别,pointnet_seg.py中函数参数与pointnet_cls.py有些许区别,transform_nets.py是T-net,完成输入接受与特征提取。结构图如图:
在这里插入图片描述
自己的理解与代码注释(相似很多,放一个pointnet_cls.py)

import tensorflow as tf
import numpy as np
import math
import sys
import os
BASE_DIR = os.path.dirname(os.path.abspath(__file__))
sys.path.append(BASE_DIR)
sys.path.append(os.path.join(BASE_DIR, '../utils'))
import tf_util
from transform_nets import input_transform_net, feature_transform_net

def placeholder_inputs(batch_size, num_point):
    pointclouds_pl = tf.placeholder(tf.float32, shape=(batch_size, num_point, 3))
    labels_pl = tf.placeholder(tf.int32, shape=(batch_size))
    return pointclouds_pl, labels_pl
#根据shape向pointclouds_pl, labels_pl中添加float32和int32的占位符

def get_model(point_cloud, is_training, bn_decay=None):
    """ Classification PointNet, input is BxNx3, output Bx40 """
    batch_size = point_cloud.get_shape()[0].value
    num_point = point_cloud.get_shape()[1].value
    end_points = {
   
   }

    with tf.variable_scope('transform_net1'
### PF-Net 源码解析 #### 一、项目结构概述 PF-Net 的代码库通常遵循标准的深度学习项目布局。主要文件夹和文件包括: - `models/`: 存储定义神经网络架构的 Python 文件- `datasets/`: 定义数据加载器以及处理逻辑的地方。 - `train.py` 和 `val.py`: 训练脚本与验证脚本。 对于特定命令如 `python val.py --data data/coco128.yaml --weights weighs/myyolo.pt --batch-size 6`,这表明了如何运行验证过程并指定了使用的配置文件路径、权重文件位置及批量大小参数[^1]。 #### 二、核心组件分析 ##### 1. 数据集准备 在构建任何机器学习模型之前,准备好合适的数据至关重要。PF-Net 使用自定义或公开可用的数据集来训练其补全算法。通过调整超参数 λ, γ 等可以优化性能表现[^3]。 ##### 2. 模型设计 PF-Net 提出了两种不同的损失函数计算方式:FP-Net (vanilla),它直接利用不同分辨率下的真实标签与预测之间的距离误差;而带有对抗性损失项版本则额外引入了一个判别模块以增强生成质量[^2]。 ```python class FpNetVanilla(nn.Module): def __init__(self): super(FpNetVanilla, self).__init__() # Define layers here def forward(self, x): pass def compute_loss_vanilla(preds, targets): cd_loss = chamfer_distance(preds, targets) return cd_loss ``` ##### 3. 损失函数 针对上述提到的不同变体,在实际编码时会分别实现对应的损失计算方法。例如,对于 vanilla 版本来说,只需要考虑 Chamfer Distance 这样的几何相似度指标即可完成监督信号的设计。 ```python import torch.nn.functional as F def chamfer_distance(xyz1, xyz2): """Compute the bidirectional Chamfer distance between two point clouds.""" dist1, _ = knn_point(1, xyz1, xyz2) dist2, _ = knn_point(1, xyz2, xyz1) return torch.mean(dist1) + torch.mean(dist2) ``` #### 三、训练流程说明 整个训练过程中涉及到多个阶段的工作流管理,比如初始化网络参数、迭代更新权值直至收敛等操作均需精心安排。此外,还应定期保存最佳模型以便后续评估测试之用。
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