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采用UNet完成磁瓦图片分割_创想鸟

采用UNet完成磁瓦图片分割

本文基于中科院自动所磁瓦缺陷公开数据集,采用PaddlePaddle框架构建UNet模型进行分割实验。数据集含1568组图像,分训练、验证、测试集。模型经60轮训练,评价指标为:P=0.955、R=0.737、F1=0.832、ACC=0.973、IOU=0.713,为后续迁移学习至红外热成像无损检测奠定基础。

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采用unet完成磁瓦图片分割 - 创想鸟

Unet模型分割磁瓦缺陷

数据集采用中科院自动所公开数据集,具体内容见:https://aistudio.baidu.com/aistudio/datasetdetail/224907/0本文主要参考:图像分割的打怪升级之路——UNet、PSPNet、Deeplab:https://aistudio.baidu.com/aistudio/projectdetail/2148971?channelType=0&channel=0&sUid=1019401&ts=1687278761304背景:本人为初级炼丹师,目前炼丹领域主要集中在图像分割与生成式模型。目前:正在构建红外热成像的无损检测数据集,该数据集能够为后续无损检测的后处理研究提供一定的帮助。但目前为止正在构建实验设备阶段,所以欲先从磁瓦缺陷分割然后通过迁移学习,完成后续的组合模型的构建。结果: unet评价指标为: P:0.955250726851333, R:0.7372399981794183, F1:0.8322043172342575, ACC:0.973421630859375, IOU:0.7126283557268431

1. 数据集预处理以及参数设置

1.1 导入必要的库函数

值得注意的是paddlepaddle-gpu版本为:2.0.2

In [1]

import osimport shutilimport numpy as npfrom paddle.io import Dataset,DataLoaderfrom paddle.vision import transforms as Tfrom paddle.nn import functional as Fimport cv2import paddleimport matplotlib.pyplot as pltimport paddle.nn as nnfrom tqdm import tqdmfrom PIL import Imagefrom visualdl import LogWriterfrom paddle import nn

       

/opt/conda/envs/python35-paddle120-env/lib/python3.7/site-packages/matplotlib/__init__.py:107: DeprecationWarning: Using or importing the ABCs from 'collections' instead of from 'collections.abc' is deprecated, and in 3.8 it will stop working  from collections import MutableMapping/opt/conda/envs/python35-paddle120-env/lib/python3.7/site-packages/matplotlib/rcsetup.py:20: DeprecationWarning: Using or importing the ABCs from 'collections' instead of from 'collections.abc' is deprecated, and in 3.8 it will stop working  from collections import Iterable, Mapping/opt/conda/envs/python35-paddle120-env/lib/python3.7/site-packages/matplotlib/colors.py:53: DeprecationWarning: Using or importing the ABCs from 'collections' instead of from 'collections.abc' is deprecated, and in 3.8 it will stop working  from collections import Sized

       

1.2 定义超参数

训练历史loss与val-loss的数据导出

log_path路径为训练中的val-loss,train-loss,val-acc,train-acc储存位置,可以通过左侧的可视化打开,然后通过下载数据为csv,完成后续绘图

其余注释已经写得很清楚,不多作介绍

In [2]

# 训练迭代次数epochs = 60#批量大小batch_size=100#验证集的数量eval_num=150# 测试集的数量test_num=150# 所有图像的大小image_size=(128,128)# 标签图片路径label_images_path="/home/aistudio/data/expansion_annotations"# 输入图像路径input_images_path="/home/aistudio/data/expansion_images"# 保存文件的路径放在work中,每重启项目,都会清空# 存放图片路径filepath = "/home/aistudio/data/"# 模型权重等保存路径modle_and_weight_path = '/home/aistudio/data/modle_weight'# 验证训练效果路径datatest_path = '/home/aistudio/data/pre_test_label'# 训练日志保存log_path = '/home/aistudio/data/train_log'

   

1.3 解压数据集

将数据从/home/aistudio/data/data224907/解压到data/,这样能够减轻加载时间,因为data文件夹每次启动会重置

In [3]

!unzip -oq /home/aistudio/data/data224907/expansion_annotations.zip -d data/!unzip -oq /home/aistudio/data/data224907/expansion_images.zip -d data/

   

1.4 获取图片路径+图片名 组成的数组

函数:def get_img_files(directory):将path=directory文件夹下的所有后缀名为png或jpg的文件 获取文件夹下所有文件名称,返回完整路径

输入:

  directory: 存放图片的文件夹

           输出:

  sorted(img_files):  排序后的(地址+名称)

           In [4]

def get_img_files(directory):    # 获取指定目录下的所有文件名    file_list = os.listdir(directory)      # 使用列表推导式筛选出所有后缀名为.png的文件名    img_files = [os.path.join(directory, file) for file in file_list if file.endswith('.png') or file.endswith('.jpg')]        # 不排序的话文件名会与标签名混乱    return sorted(img_files)# 获取输入图片(1568,1)images = np.expand_dims(np.array(get_img_files(input_images_path)),axis=1)# 获取输入图片对应得标签(1568,1)labels = np.expand_dims(np.array(get_img_files(label_images_path)),axis=1)# 拼接np ----》(1568,2)data = np.array(np.concatenate((images,labels),axis=1))# 打乱数据集 不影响images与labels的关系np.random.shuffle(data)# 分割数据集train_data=data[:-(eval_num + test_num),:]eval_data=data[-(eval_num + test_num):-test_num,:]test_data=data[-test_num:,:]#打印数据格式,以及图片与对应标签print(train_data.shape, train_data[0])print(eval_data.shape, eval_data[0])print(test_data.shape, test_data[0])

       

(1268, 2) ['/home/aistudio/data/expansion_images/Imgs-exp6_num_352572.jpg' '/home/aistudio/data/expansion_annotations/Imgs-exp6_num_352572.png'](150, 2) ['/home/aistudio/data/expansion_images/Imgs-exp3_num_322643.jpg' '/home/aistudio/data/expansion_annotations/Imgs-exp3_num_322643.png'](150, 2) ['/home/aistudio/data/expansion_images/Imgs-exp3_num_186885_ud.jpg' '/home/aistudio/data/expansion_annotations/Imgs-exp3_num_186885_ud.png']

       

2. 数据增强处理与数据提取器的构建

2.1 对图片完成增强处理

In [5]

train_transform=T.Compose([            T.Resize(image_size),  #裁剪            T.ColorJitter(0.1,0.1,0.1,0.1), #亮度,对比度,饱和度和色调            T.Transpose(), #CHW            T.Normalize(mean=0.,std=255.) #归一化        ])eval_transform=T.Compose([            T.Resize(image_size),            T.Transpose(),            T.Normalize(mean=0.,std=255.)        ])

   

2.2 定义数据提取器

In [6]

class ImageDataset(Dataset):    def __init__(self,path,transform):        super(ImageDataset, self).__init__()        self.path=path        self.transform=transform    def _load_image(self,path):        '''        该方法作用为通过路径获取图像        '''        img=cv2.imread(path)        img=cv2.resize(img,image_size)        return img    def __getitem__(self,index):        '''        这里之所以不对label使用transform,因为观察数据集发现label的图像矩阵主要为0或1        但偶尔也有0-255的值,所以要对label分情况处理        而对data都进行transform是因为data都是彩色图片,图像矩阵皆为0-255,所以可以统一处理        '''        path=self.path[index]        if len(path)==2:            data_path,label_path=path            # 获取图片数组            data,label=self._load_image(data_path),self._load_image(label_path)            # 对图片数组归一化            data,label=self.transform(data),label            # 参数 (2,0,1) 表示将第三维度(channel)作为第一维度,第一维度(height)作为第二维度,            # 第二维度(width)作为第三维度            label = label.transpose((2, 0, 1))            # 提取这个数组的第一行,保留该行所有列,也就是将其尺寸从(1, height, width)变为了            # (height, width),即去掉了第一维的维数,并将其赋值给了变量 label。            label = label[0, :, :]            label = np.expand_dims(label, axis=0)            if True in (label>1):                label=label/255.            label = label.astype("int64")            return data,label         # 获取的路径只有一个,那么就是输入图片(用于没有标签的测试集)        if len(path)==1:            data=self._load_image(path[0])            data=self.transform(data)            return data    def __len__(self):        return len(self.path)# 获取数据读取器train_dataset=ImageDataset(train_data,train_transform)eval_dataset=ImageDataset(eval_data,eval_transform)test_dataset=ImageDataset(test_data,eval_transform)train_dataloader=DataLoader(train_dataset,batch_size=batch_size,shuffle=True,drop_last=True)eval_dataloader=DataLoader(eval_dataset,batch_size=batch_size,shuffle=True,drop_last=True)

   

2.3 观察训练集

In [7]

def show_images(imgs):    #imgs是一个列表,列表里是多个tensor对象    #定义总的方框的大小    plt.figure(figsize=(3*len(imgs),3), dpi=80)    for i in range(len(imgs)):        #定义小方框        plt.subplot(1, len(imgs), i + 1)        #matplotlib库只能识别numpy类型的数据,tensor无法识别        imgs[i]=imgs[i].numpy()        #展示取出的数据        plt.imshow(imgs[i][0],cmap="gray",aspect="auto")        #设置坐标轴        plt.xticks([])        plt.yticks([])data,label=next(train_dataloader())show_images([data[0],label[0]])

       

/opt/conda/envs/python35-paddle120-env/lib/python3.7/site-packages/matplotlib/cbook/__init__.py:2349: DeprecationWarning: Using or importing the ABCs from 'collections' instead of from 'collections.abc' is deprecated, and in 3.8 it will stop working  if isinstance(obj, collections.Iterator):/opt/conda/envs/python35-paddle120-env/lib/python3.7/site-packages/matplotlib/cbook/__init__.py:2366: DeprecationWarning: Using or importing the ABCs from 'collections' instead of from 'collections.abc' is deprecated, and in 3.8 it will stop working  return list(data) if isinstance(data, collections.MappingView) else data/opt/conda/envs/python35-paddle120-env/lib/python3.7/site-packages/matplotlib/image.py:425: DeprecationWarning: np.asscalar(a) is deprecated since NumPy v1.16, use a.item() instead  a_min = np.asscalar(a_min.astype(scaled_dtype))/opt/conda/envs/python35-paddle120-env/lib/python3.7/site-packages/matplotlib/image.py:426: DeprecationWarning: np.asscalar(a) is deprecated since NumPy v1.16, use a.item() instead  a_max = np.asscalar(a_max.astype(scaled_dtype))

       

               

3. 搭建模型

3.1 unet 结构图

采用UNet完成磁瓦图片分割 - 创想鸟        In [8]

import paddlefrom paddle import nnclass Encoder(nn.Layer):# 下采样    def __init__(self, num_channels, num_filters):        super(Encoder,self).__init__()#继承父类的初始化        # 图像通道数变为num_filters,长宽不变        self.conv1 = nn.Conv2D(in_channels=num_channels,                                out_channels=num_filters,                                kernel_size=3,                                stride=1,                                padding=1)        self.bn1 = nn.BatchNorm(num_filters,act='relu')        self.conv2 = nn.Conv2D(in_channels=num_filters,                                out_channels=num_filters,                                kernel_size=3,                                stride=1,                                padding=1)        self.bn2 = nn.BatchNorm(num_filters,act='relu')        self.pool = nn.MaxPool2D(kernel_size=2,stride=2,padding='SAME')# 图像长宽缩小一半,通道数不变        def forward(self, inputs):            x = self.conv1(inputs)        x = self.bn1(x)        x = self.conv2(x)        x = self.bn2(x)        # 输出1用于拼接        x_conv = x        # 输出2用于下采样        x_pool =self.pool(x)        return x_conv, x_poolclass Decoder(nn.Layer):    def __init__(self, num_channels,num_filters):        super(Decoder,self).__init__()        self.up = nn.Conv2DTranspose(in_channels=num_channels,                                    out_channels=num_filters,                                    kernel_size=2,                                    stride=2,                                    padding=0)# 图片分辨率变大一倍,通道数不变        self.conv1 = nn.Conv2D(in_channels=num_filters*2,                                out_channels=num_filters,                                kernel_size=3,                                stride=1,                                padding=1)# 因为拼接的缘故所以是2倍的关系        self.bn1 = nn.BatchNorm(num_filters,act='relu')        self.conv2 = nn.Conv2D(in_channels=num_filters,                                out_channels=num_filters,                                kernel_size=3,                                stride=1,                                padding=1)        self.bn2 = nn.BatchNorm(num_filters,act='relu')    def forward(self, input_conv, input_pool):                x = self.up(input_pool)        # 计算上采样后,与input_conv的分辨率差值,然后进行填充        h_diff = (input_conv.shape[2]-x.shape[2])        w_diff = (input_conv.shape[3]-x.shape[3])        # 对上下左右表示填充0        pad = nn.Pad2D(padding=[h_diff//2,h_diff-h_diff//2,w_diff//2,w_diff-w_diff//2])        x = pad(x)        x = paddle.concat([input_conv,x],axis=1)        x = self.conv1(x)        x = self.bn1(x)        x = self.conv2(x)        x = self.bn2(x)        return xclass UNet(nn.Layer):    def __init__(self, num_classes=2):        super(UNet,self).__init__()        self.down1 = Encoder(num_channels=3, num_filters=64)        self.down2 = Encoder(num_channels=64, num_filters=128)        self.down3 = Encoder(num_channels=128, num_filters=256)        self.down4 = Encoder(num_channels= 256, num_filters=512)        self.mid_conv1 = nn.Conv2D(512,1024,1)        self.mid_bn1 = nn.BatchNorm(1024,act='relu')        self.mid_conv2 = nn.Conv2D(1024,1024,1)        self.mid_bn2 = nn.BatchNorm(1024,act='relu')        self.up4 = Decoder(1024,512)        self.up3 = Decoder(512,256)        self.up2 = Decoder(256,128)        self.up1 = Decoder(128,64)        # 使用1*1卷积,softmax做分类        self.last_conv = nn.Conv2D(64,num_classes,1)        def forward(self, inputs):        x1, x = self.down1(inputs)        x2, x = self.down2(x)        x3, x = self.down3(x)        x4, x = self.down4(x)        x = self.mid_conv1(x)        x = self.mid_bn1(x)        x = self.mid_conv2(x)        x = self.mid_bn2(x)        x = self.up4(x4, x)        x = self.up3(x3, x)        x = self.up2(x2, x)        x = self.up1(x1, x)                x = self.last_conv(x)        return  x    # 打印模型结构,需要不打印模型结构注释下一行即可paddle.summary(UNet(2), (1, 3, 128, 128))

       

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------  Layer (type)                 Input Shape                          Output Shape                 Param #    ==============================================================================================================    Conv2D-1               [[1, 3, 128, 128]]                    [1, 64, 128, 128]                1,792        BatchNorm-1             [[1, 64, 128, 128]]                   [1, 64, 128, 128]                 256          Conv2D-2               [[1, 64, 128, 128]]                   [1, 64, 128, 128]               36,928        BatchNorm-2             [[1, 64, 128, 128]]                   [1, 64, 128, 128]                 256         MaxPool2D-1             [[1, 64, 128, 128]]                    [1, 64, 64, 64]                   0           Encoder-1              [[1, 3, 128, 128]]           [[1, 64, 128, 128], [1, 64, 64, 64]]        0           Conv2D-3                [[1, 64, 64, 64]]                     [1, 128, 64, 64]               73,856        BatchNorm-3             [[1, 128, 64, 64]]                     [1, 128, 64, 64]                 512          Conv2D-4               [[1, 128, 64, 64]]                     [1, 128, 64, 64]               147,584       BatchNorm-4             [[1, 128, 64, 64]]                     [1, 128, 64, 64]                 512         MaxPool2D-2             [[1, 128, 64, 64]]                     [1, 128, 32, 32]                  0           Encoder-2               [[1, 64, 64, 64]]           [[1, 128, 64, 64], [1, 128, 32, 32]]        0           Conv2D-5               [[1, 128, 32, 32]]                     [1, 256, 32, 32]               295,168       BatchNorm-5             [[1, 256, 32, 32]]                     [1, 256, 32, 32]                1,024         Conv2D-6               [[1, 256, 32, 32]]                     [1, 256, 32, 32]               590,080       BatchNorm-6             [[1, 256, 32, 32]]                     [1, 256, 32, 32]                1,024        MaxPool2D-3             [[1, 256, 32, 32]]                     [1, 256, 16, 16]                  0           Encoder-3              [[1, 128, 32, 32]]           [[1, 256, 32, 32], [1, 256, 16, 16]]        0           Conv2D-7               [[1, 256, 16, 16]]                     [1, 512, 16, 16]              1,180,160      BatchNorm-7             [[1, 512, 16, 16]]                     [1, 512, 16, 16]                2,048         Conv2D-8               [[1, 512, 16, 16]]                     [1, 512, 16, 16]              2,359,808      BatchNorm-8             [[1, 512, 16, 16]]                     [1, 512, 16, 16]                2,048        MaxPool2D-4             [[1, 512, 16, 16]]                      [1, 512, 8, 8]                   0           Encoder-4              [[1, 256, 16, 16]]            [[1, 512, 16, 16], [1, 512, 8, 8]]         0           Conv2D-9                [[1, 512, 8, 8]]                      [1, 1024, 8, 8]                525,312       BatchNorm-9              [[1, 1024, 8, 8]]                     [1, 1024, 8, 8]                 4,096         Conv2D-10               [[1, 1024, 8, 8]]                     [1, 1024, 8, 8]               1,049,600     BatchNorm-10              [[1, 1024, 8, 8]]                     [1, 1024, 8, 8]                 4,096     Conv2DTranspose-1           [[1, 1024, 8, 8]]                     [1, 512, 16, 16]              2,097,664       Conv2D-11              [[1, 1024, 16, 16]]                    [1, 512, 16, 16]              4,719,104     BatchNorm-11             [[1, 512, 16, 16]]                     [1, 512, 16, 16]                2,048         Conv2D-12              [[1, 512, 16, 16]]                     [1, 512, 16, 16]              2,359,808     BatchNorm-12             [[1, 512, 16, 16]]                     [1, 512, 16, 16]                2,048         Decoder-1      [[1, 512, 16, 16], [1, 1024, 8, 8]]            [1, 512, 16, 16]                  0       Conv2DTranspose-2          [[1, 512, 16, 16]]                     [1, 256, 32, 32]               524,544        Conv2D-13              [[1, 512, 32, 32]]                     [1, 256, 32, 32]              1,179,904     BatchNorm-13             [[1, 256, 32, 32]]                     [1, 256, 32, 32]                1,024         Conv2D-14              [[1, 256, 32, 32]]                     [1, 256, 32, 32]               590,080      BatchNorm-14             [[1, 256, 32, 32]]                     [1, 256, 32, 32]                1,024         Decoder-2     [[1, 256, 32, 32], [1, 512, 16, 16]]            [1, 256, 32, 32]                  0       Conv2DTranspose-3          [[1, 256, 32, 32]]                     [1, 128, 64, 64]               131,200        Conv2D-15              [[1, 256, 64, 64]]                     [1, 128, 64, 64]               295,040      BatchNorm-15             [[1, 128, 64, 64]]                     [1, 128, 64, 64]                 512          Conv2D-16              [[1, 128, 64, 64]]                     [1, 128, 64, 64]               147,584      BatchNorm-16             [[1, 128, 64, 64]]                     [1, 128, 64, 64]                 512          Decoder-3     [[1, 128, 64, 64], [1, 256, 32, 32]]            [1, 128, 64, 64]                  0       Conv2DTranspose-4          [[1, 128, 64, 64]]                    [1, 64, 128, 128]               32,832         Conv2D-17             [[1, 128, 128, 128]]                   [1, 64, 128, 128]               73,792       BatchNorm-17             [[1, 64, 128, 128]]                   [1, 64, 128, 128]                 256          Conv2D-18              [[1, 64, 128, 128]]                   [1, 64, 128, 128]               36,928       BatchNorm-18             [[1, 64, 128, 128]]                   [1, 64, 128, 128]                 256          Decoder-4     [[1, 64, 128, 128], [1, 128, 64, 64]]          [1, 64, 128, 128]                  0           Conv2D-19              [[1, 64, 128, 128]]                    [1, 2, 128, 128]                 130      ==============================================================================================================Total params: 18,472,450Trainable params: 18,460,674Non-trainable params: 11,776--------------------------------------------------------------------------------------------------------------Input size (MB): 0.19Forward/backward pass size (MB): 174.75Params size (MB): 70.47Estimated Total Size (MB): 245.40--------------------------------------------------------------------------------------------------------------

       

{'total_params': 18472450, 'trainable_params': 18460674}

               

3.2 采用高层API训练模型

注意:本段落的运行会清空之前的所有数据文件,并重新创建空的文件夹!同时该段落的训练时长与epochs的大小高度相关,请耐心等待训练完成!
若需要查看的loss,acc需要,打开左侧的可视化,路径设置为/home/aistudio/data/train_log,即可
采用UNet完成磁瓦图片分割 - 创想鸟 采用UNet完成磁瓦图片分割 - 创想鸟        

In [9]

# 判断日志文件是否存在,存在就删除,然后创建空的文件夹用于存log文件def del_file(path):    if os.path.exists(path):        shutil.rmtree(path)    os.mkdir(path)del_file(log_path)del_file(modle_and_weight_path)del_file(test_path)print(paddle.device.get_device())paddle.device.set_device('gpu:0')# 创建调用模型modle = paddle.Model(UNet(2))# opt = paddle.optimizer.Momentum(learning_rate=1e-3,parameters=modle.parameters(),weight_decay=1e-2)opt = paddle.optimizer.AdamW(learning_rate=1e-3,parameters=modle.parameters(),weight_decay=1e-2)modle.prepare(opt, paddle.nn.CrossEntropyLoss(axis=1),metrics=paddle.metric.Accuracy())# 创建回调,将训练过程中的val_loss,train_loss,val_acc,train_acc,保存到文件夹/home/aistudio/data/train_log中callback = paddle.callbacks.VisualDL(log_dir = log_path)# 请耐心等待它训练完成,若需要观察每次训练的acc与loss,可以将verbose设置为1,(申请精品项目输出不能太长,所以就默认为0,也就是不打印)# save_freq=5,每训练5次,保存一次模型# 模型的权重文件保存在/home/aistudio/data/modle_weight# 训练log_freq次打印一次结果modle.fit(train_dataloader,        eval_dataloader,        epochs=epochs,        verbose=0,        save_dir = modle_and_weight_path,        save_freq=5,        log_freq=1,        callbacks=callback)

       

cpu

       —————————————————————————ValueError Traceback (most recent call last)/tmp/ipykernel_1308/2477755552.py in  12 13 print(paddle.device.get_device()) —> 14paddle.device.set_device(‘gpu:0’) 15 16 /opt/conda/envs/python35-paddle120-env/lib/python3.7/site-packages/paddle/device/__init__.py in set_device(device) 314 data = paddle.stack([x1,x2], axis=1) 315 “”” –> 316  place =_convert_to_place(device) 317 framework._set_expected_place(place) 318 return place /opt/conda/envs/python35-paddle120-env/lib/python3.7/site-packages/paddle/device/__init__.py in _convert_to_place(device) 257 raise ValueError( 258  “The device should not be {}, since PaddlePaddle is ” –> 259 “not compiled with CUDA”.format(avaliable_gpu_device)) 260 device_info_list = device.split(‘:’, 1) 261 device_id = device_info_list[1] ValueError: The device should not be , since PaddlePaddle is not compiled with CUDA

3.3 预测图象

将测试集预测后的数据放入地址为:test——path中。
预测图片为: 采用UNet完成磁瓦图片分割 - 创想鸟            In [ ]

# 预测图像保存绝对路径if os.path.exists(test_path):    shutil.rmtree(test_path)os.mkdir(test_path)#读取模型参数文件路径save_dir = test_pathcheckpoint_path = modle_and_weight_path + "/final"#实例化,U-Netmodel = paddle.Model(UNet(2))       # 加载最后训练的模型model.load(checkpoint_path)# 生成预测图片到文件夹/home/aistudio/data/pre_test_label# img格式为:【3,128,128】for i,img in tqdm(enumerate(test_dataset)):    #print(paddle.to_tensor(img[0]).shape)    img=paddle.to_tensor(img[0]).unsqueeze(0)    predict=np.array(model.predict_batch(img)).squeeze(0).squeeze(0)    predict=predict.argmax(axis=0)    image_path=test_dataset.path[i]    path_lst=image_path[0].split("/")    save_path=os.path.join(save_dir,path_lst[-1][:-5])+"p.jpg"    cv2.imwrite(save_path,predict*255)

   

3.4 评估指标计算

包含常用指标:

precision: 预测结果的平均精度recall: 预测结果的平均召回率f1score: 预测结果的平均 F1 值accuracy: 预测结果的整体准确率IOU:预测结果的平均交并比**In [ ]

# # 评价网络模型结果#########################################################################def evaluate_segmentation_performance(pred_masks, true_masks):    """    计算图像分割性能评估指标    参数:        - pred_masks: numpy 数组,表示预测的掩码图像,形状为 (N, H, W, 1),取值为 0 或 1        - true_masks: numpy 数组,表示真实的掩码图像,形状为 (N, H, W, 1),取值为 0 或 1    返回值:        - precision: 预测结果的平均精度        - recall: 预测结果的平均召回率        - f1score: 预测结果的平均 F1 值        - accuracy: 预测结果的整体准确率        - IOU:预测结果的平均交并比    """    # 将预测结果和真实结果转换为 int 类型,以避免出现数据类型错误    pred_masks = np.round(pred_masks).astype(np.int32)    true_masks = np.round(true_masks).astype(np.int32)    # 计算 TP,FP 和 FN    TP = np.sum((pred_masks == 1) & (true_masks == 1))    FP = np.sum((pred_masks == 1) & (true_masks == 0))    FN = np.sum((pred_masks == 0) & (true_masks == 1))    print(TP, FP, FN)    # 计算准确率、召回率和 F1 值    precision = TP / (TP + FP)    recall = TP / (TP + FN)    f1score = 2 * precision * recall / (precision + recall)    # 计算整体准确率    accuracy = np.mean(pred_masks == true_masks)    # 计算 IOU    intersection = np.sum(pred_masks & true_masks)    union = np.sum(pred_masks | true_masks)    iou = intersection / union    return precision, recall, f1score, accuracy, iou

   In [ ]

# 提取经过(resize,标签二值化)处理的图片列表eval_img_list = [test_dataset.__getitem__(i)[0] for i in range(len(test_dataset))]eval_label_list = [test_dataset.__getitem__(i)[1] for i in range(len(test_dataset))]# img灰度--->[150,3,128,128]img = paddle.to_tensor(eval_img_list)# label二值--->[150,1,128,128]label = np.array(paddle.to_tensor(eval_label_list))# predict其中2代表两通道预测各类别的概率--->[150,2,128,128]predict = np.array(model.predict_batch(img)).squeeze(0)# pre_img_list-->[150,128,128,1]pre_img_list = paddle.to_tensor([predict[i].argmax(axis=0) for i in range(len(predict))]).unsqueeze(-1)# pre_img_list-->[150,1,128,128]pre_img_list = np.array(pre_img_list.transpose((0, 3, 1, 2)))# 计算指标precision, recall, f1score, accuracy, iou = evaluate_segmentation_performance(pre_img_list, label)print('unet评价指标为:nP:{},nR:{},nF1:{},nACC:{},nIOU:{}'.format(precision, recall, f1score, accuracy, iou))

   In [ ]


   

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    10月23日,极空间正式推出全新双盘位nas产品——极空间z2 ultra,官方售价为1899元,参与国家补贴后仅需1457元,性价比进一步提升。 此次发布的Z2 Ultra最大的亮点在于采用X86架构处理器,相较以往使用的ARM平台,性能实现飞跃式提升,运行速度显著加快。更重要的是,新架构对Doc…

    2026年9月21日 用户投稿
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  • 数据库分库分表(Sharding)策略

    在现代应用程序中,随着数据量的增长,单一数据库的性能和容量往往难以满足需求。这时,数据库分库分表(Sharding)策略就成了一个关键的解决方案。那么,如何设计和实现一个有效的分库分表策略呢?让我们深入探讨一下。 在我的职业生涯中,我曾多次参与大型项目的数据库优化,其中分库分表是常见的挑战之一。我记…

    2026年9月21日
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  • VSCode的代码折叠功能好用吗?

    VSCode代码折叠功能支持多种方式:点击箭头、快捷键、命令面板及按区域类型折叠;可自定义基于缩进的折叠、默认层级和提示装饰器;集成语言服务后能智能识别JSX、Vue组件等结构,提升大型文件编辑效率。 VSCode 的代码折叠功能非常实用,尤其在处理大型文件或复杂结构时能显著提升阅读和编辑效率。 支…

    2026年9月21日
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  • X旗下Grok上线即时语音搜索,挑战Google引领搜索新方向

    近日,x平台旗下的ai助手grok正式推出了“即时语音搜索”功能。用户现在可以通过语音直接提问,触发实时网页检索,并迅速获得整合后的精准答案。此举意在优化信息获取流程,推动人机交互向更自然、高效的方向演进。 该语音搜索模式实现了“即说即搜即答”的流畅体验。例如,当用户提出“星舰发射的具体时间是什么?…

    2026年9月21日
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  • Laravel应用的安全审计(Security Audit)方法

    进行安全审计对laravel应用至关重要,因为它能发现并修复安全漏洞,提升整体安全性和用户信任度。具体方法包括:1. 代码审查,确保无未过滤输入和弱密码;2. 配置文件安全性,保护敏感信息;3. 依赖管理,更新第三方包;4. 用户认证和授权,防止未授权访问;5. 日志和监控,检测异常行为。 在讨论L…

    2026年9月21日
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  • Laravel 8 登录后重定向到仪表盘的全面指南

    本文深入探讨了 Laravel 8 中用户登录后重定向到仪表盘的多种策略。我们将详细解析默认的重定向机制,包括 LoginController 和 RedirectIfAuthenticated 中间件,并重点介绍如何通过自定义登录逻辑实现精确的重定向控制,同时提供示例代码和常见问题排查建议,确保用…

    2026年9月21日
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  • Guava Multimap:高效获取并打印指定键的所有关联值

    guava multimap是处理一键多值映射关系的强大工具。要获取特定键的所有关联值,应直接使用其提供的`multimap#get(k)`方法。该方法会返回一个包含所有匹配值的`collection`,即使键不存在,也会返回一个空集合而非`null`,从而简化了值检索和空值处理逻辑,是比手动迭代键…

    2026年9月21日
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  • 控制台命令(Console Command)开发

    控制台命令是程序员日常工作中不可或缺的工具,它提高了开发效率并帮助理解和控制程序运行。1) 通过简单的文本输入,完成复杂任务,如文件管理和系统监控。2) 控制台命令可用于快速调试、测试代码和自动化重复工作。3) 开发控制台命令时需注意安全性和兼容性问题。4) 控制台命令可实现有趣功能,如监控服务器资…

    2026年9月21日
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  • 链路追踪(OpenTelemetry/Jaeger)集成

    要将opentelemetry和jaeger集成到java应用中,需按以下步骤操作:1.配置jaeger exporter,2.初始化opentelemetry,3.创建并管理span。通过这种方式,你可以有效地追踪和分析微服务间的调用链路,提升系统性能。 在现代微服务架构中,链路追踪已经成为诊断和…

    2026年9月21日
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  • Maingear电脑黑屏问题如何修复?专业级主机BIOS设置方法详尽

    Maingear电脑黑屏问题通常由BIOS设置、硬件接触不良或显示输出配置引起。首先应尝试进入BIOS,检查并调整显卡输出模式为PCIe/PEG,确保未误设为集成显卡;排查PCIe插槽模式兼容性,必要时切换为Gen3或Auto;若启动异常,可尝试切换UEFI/Legacy模式或恢复BIOS默认设置(…

    2026年9月21日
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  • 实测!Sora 2长视频优势大,Vidu Q2细节处理更胜一筹

    近日,AI视频工具领域的竞争愈发激烈。OpenAI推出的Sora 2刚刚登顶美区App Store榜单,国产新秀Vidu Q2便携重磅升级版本强势入局,引发广泛关注。不少从事自媒体创作与影视剪辑的朋友都在思考:这两款AI视频生成器,究竟谁更胜一筹?出于好奇,我亲自上手实测了一番,发现两者之间的差异更…

    用户投稿 2026年9月21日
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  • Java Stream 高效分组计数并获取Top N元素

    本文深入探讨了如何利用java stream api对数据进行高效的分组计数,并从中提取出现频率最高的top n元素。文章首先介绍了一种简洁的基于全排序的实现方式,该方法适用于数据集较小或top n值接近总数的情况。随后,针对大数据量和小型top n场景下的性能瓶颈,文章详细阐述了如何通过自定义`c…

    2026年9月21日
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  • mysql安装后如何优化配置文件

    答案:优化MySQL配置需先定位配置文件,再根据硬件和业务调整内存、InnoDB、连接等核心参数。具体包括设置innodb_buffer_pool_size为物理内存50%~70%,合理配置日志参数与连接数,启用慢查询日志,并使用工具辅助调优,避免过度配置,确保稳定高效。 MySQL 安装后,优化配…

    2026年9月21日
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  • 自定义协议与主流框架(如ThinkPHP)结合

    在thinkphp中实现自定义协议可以通过中间件机制。具体步骤包括:1. 创建中间件类customprotocolmiddleware,解析和验证请求的json格式和字段。2. 在应用配置文件中添加该中间件,使所有请求经过处理。通过这种方式,可以满足特定业务需求并提升应用的灵活性和可扩展性。 在开发…

    2026年9月21日
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  • mac怎么阻止特定app访问网络_Mac阻止应用访问网络方法

    可通过系统防火墙、hosts文件、第三方工具或pf防火墙阻止应用联网。首先,macOS内置防火墙可阻断入站连接,需在“系统设置-网络-防火墙”中添加应用并启用阻止;其次,编辑/etc/hosts文件,将目标域名指向127.0.0.1可屏蔽其网络访问,需刷新DNS缓存生效;再者,使用Little Sn…

    2026年9月21日
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  • VSCode的括号匹配功能如何自定义?

    可通过 settings.json 自定义括号高亮的边框和背景色;2. 用 editor.matchBrackets 控制是否启用高亮;3. 启用 bracketPairColorization 可为嵌套括号着色;4. 使用 Ctrl/Cmd + Shift + 快速跳转配对括号。 VSCode 的…

    2026年9月21日
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  • 马斯克xAI的Grok将推AI视频检测工具,能否破解深度伪造难题?

    随着ai视频生成技术飞速渗透网络,深度伪造内容不断扩散,网络信息真实性面临前所未有的挑战。在此背景下,马斯克的xai公司的grok模型即将推出一项关键升级,打造一款“真伪侦探”工具。 近日,马斯克在X平台回应网友担忧时表示,Grok即将获得识别AI生成视频并追踪其网络来源的能力,以此应对深度伪造内容…

    2026年9月21日
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  • AI推文助手如何生成节日祝福 AI推文助手的情感连接内容创作

    AI推文助手如何生成节日祝福 AI推文助手的情感连接内容创作AI推文助手如何生成节日祝福 AI推文助手的情感连接内容创作AI推文助手如何生成节日祝福 AI推文助手的情感连接内容创作AI推文助手如何生成节日祝福 AI推文助手的情感连接内容创作

    答案:通过AI推文助手的节日模板、情感关键词、用户数据定制和多语言混合策略,可高效生成个性化祝福,增强受众情感连接。 ☞☞☞AI 智能聊天, 问答助手, AI 智能搜索, 免费无限量使用 DeepSeek R1 模型☜☜☜ 如果您希望借助AI推文助手在节日期间传递温暖的祝福,同时增强与受众的情感连接…

    2026年9月21日 用户投稿
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  • 如何通过命令行参数启动VSCode?

    掌握VSCode命令行用法可提升开发效率,需先安装code命令到PATH,之后可用code .打开目录、code 文件名打开文件、code –diff比较文件、–disable-extensions排查问题,并支持别名与Shell结合使用。 通过命令行启动 VSCode 是一…

    2026年9月21日
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