优化版本: tensorflow实现2D小波变化dwt和小波逆变换idwt

针对之前使用TensorFlow实现的2D小波变换dwt和逆变换idwt效率问题,本文介绍了两种优化策略:用tf.slice替换for循环的尺寸调整,以及用3D卷积替代循环卷积。通过这些优化,减少了计算资源的占用,提升了运算速度。代码示例中,默认基改为haar,卷积核尺寸减小为2,以实现更快的DWT运算。

由于上上篇博客写了使用tensorflow实现2D小波变化dwt和小波逆变换idwt,但是实现的方法在速度上和资源占用上实在堪忧,特别是在channel比较大的情况下。因此本人对于上次的代码进行了优化。

优化主要表现在两个方面:

  1. 去掉原来用于调整尺寸的for循环结构,使用tf.slice等命令代替;
  2. 去掉原来的循环卷积结构,使用tensorflow3D卷积代替

分析

上述的两种操作之所以能够节省计算资源,提升速度。原因在于,tensorflow会在反向传播的时候保存下来每一个tensor操作的结果。例如,for循环64个tf.concat,那么tensorflow就会保存64个concat的反向梯度图,分别为tf.concat_1…tf.concat_64(表述可能不严谨),保存的这些结果都会占用大量的计算资源,而这些对于计算并不是必要的。因此要节省计算资源,就是要使用尽量少的tensor操作来实现功能。tensorflow提供的tf.slice命令就可以完全替代原来循环的tf.concat结构,而反向传播中只占用了原来循环一次的资源。同样的道理循环的卷积也是如此,虽然3D卷积也是消耗资源的,但是,相比之下还是优于循环结构的。
另外:此次的代码和上次还有一个小的区别,调整了卷积核的尺寸,实现DWT的同时加速。原来默认的基为db3,卷积核的尺寸为6,调整后的默认基为haar,卷积核尺寸为2。读者可以根据自己的需要给定基。

代码

# -*- coding: utf-8 -*-
# @Author   : Cmy
# @time     : 2018/12/5 20:37
# @File     : tf_dwt_3d_v2.py
# @Software : PyCharm

import numpy as np
import tensorflow as tf
from PIL import Image
import pywt
import time
import matplotlib.pyplot
基于 NSFW Model 色情图片识别鉴黄 后面更新视频检测 项目背景: 随着互联网的快速发展,网络上的信息量呈现出爆炸式的增长。然而,互联网上的内容良莠不齐,其中不乏一些不良信息,如色情、暴力等。这些信息对青少年的健康成长和社会风气产生了不良影响。为了净化网络环境,保护青少年免受不良信息的侵害,我国政府加大了对网络内容的监管力度。在此背景下,本项目应运而生,旨在实现对网络图片和视频的自动识别与过滤,助力构建清朗的网络空间。 项目简介: 本项目基于 NSFW(Not Safe For Work)Model,利用深度学习技术对色情图片进行识别与鉴黄。NSFW Model 是一种基于卷积神经网络(CNN)的图像识别模型,通过学习大量的色情图片和非色情图片,能够准确地判断一张图片是否含有色情内容。本项目在 NSFW Model 的基础上,进一步优化了模型结构,提高了识别的准确率和效率。 项目功能: 色情图片识别:用户上传图片后,系统会自动调用 NSFW Model 对图片进行识别,判断图片是否含有色情内容。如果含有色情内容,系统会给出相应的提示,并阻止图片的传播。 视频检测:针对网络视频,本项目采用帧提取技术,将视频分解为一帧帧图片,然后使用 NSFW Model 对这些图片进行识别。如果检测到含有色情内容的图片,系统会给出相应的提示,并阻止视频的传播。 实时监控:本项目可应用于网络直播、短视频平台等场景,实时监控画面内容,一旦检测到含有色情内容的画面,立即进行屏蔽处理,确保网络环境的纯洁。
### 如何在本地部署 NSFW 模型或服务 要在本地环境中成功部署 NSFW(不适宜工作场合内容)检测模型或服务,以下是详细的说明: #### 准备环境 为了确保能够顺利运行模型和服务,需要安装必要的依赖项。这些工具和库包括但不限于以下几类: - **Python 环境**: 推荐使用 Python 3.7 或更高版本。 - **Transformers 库**: 提供加载预训练模型的功能[^1]。 - **PyTorch/TensorFlow**: 支持深度学习框架的计算需求。 - **Pillow (PIL)**: 处理图像文件并将其转换为适合输入模型的形式。 具体命令如下所示: ```bash pip install transformers torch Pillow ``` #### 加载模型与测试 通过 Hugging Face 的 `transformers` 工具包可以直接访问已有的 NSFW 图片分类模型。例如,可以采用名为 `"Falconsai/nsfw_image_detection"` 的公开模型来完成此任务[^1]。 下面是一个简单的代码片段展示如何加载该模型并对单张图片执行预测操作: ```python from PIL import Image from transformers import pipeline def classify_nsfw(image_path): # 打开指定路径下的图片文件 img = Image.open(image_path) # 初始化 image-classification 流水线对象,并指明使用的特定模型名称 classifier = pipeline("image-classification", model="Falconsai/nsfw_image_detection") # 对传入的图片调用流水线方法得到其类别标签及其置信度分数列表形式的结果 result = classifier(img) return result if __name__ == "__main__": test_img_path = "<your_test_image>" output_results = classify_nsfw(test_img_path) print(output_results) ``` 注意替换 `<your_test_image>` 成实际存在的图片绝对或者相对地址字符串值之前再尝试运行以上脚本。 #### 构建 RESTful API 服务 如果希望进一步扩展功能至 Web 应用程序层面,则可考虑利用 Flask/Django 这样的轻量级 web 开发框架构建起支持 HTTP 请求交互的服务端接口。这里给出基于 FastAPI 实现的一个简单例子作为示范用途: ```python import uvicorn from fastapi import FastAPI, File, UploadFile from PIL import Image from io import BytesIO from typing import List from pydantic import BaseModel app = FastAPI() class Prediction(BaseModel): label: str score: float @app.post("/predict/", response_model=List[Prediction]) async def predict(file: UploadFile = File(...)): try: contents = await file.read() pil_image = Image.open(BytesIO(contents)) clf_pipeline = pipeline('image-classification', model='Falconsai/nsfw_image_detection') predictions = clf_pipeline(pil_image) formatted_preds = [{"label": pred['label'], "score": round(pred['score'], 4)} for pred in predictions] return formatted_preds except Exception as e: raise ValueError(f"Error processing uploaded file {e}") if __name__ == '__main__': uvicorn.run(app, host='0.0.0.0', port=8000) ``` 启动服务器之后即可向 `/predict/` 路径发送 POST 请求附带上传待分析的目标图片获取返回结果了。 ---
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