模式识别与图像处理课程实验二:基于UNet的目标检测网络(下)

简介: 模式识别与图像处理课程实验二:基于UNet的目标检测网络(下)

3.14、测试函数


# 测试函数
def test(device, test_dataloader):
    fcrn_encode.eval()
    fcrn_decode.eval()
#     Gen.eval()
    for batch_idx, (road, road_label, img_name)in enumerate(test_dataloader):
        road, _ = road.to(device), road_label.to(device)
        # z = torch.randn(road.shape[0], 1, IMAGE_SCALE, IMAGE_SCALE, device=device)
        # img_noise = torch.cat((road, z), dim=1)
        # fake_feature = Gen(img_noise)
        feature, x2, x3, x4  = fcrn_encode(road)
        det_road = fcrn_decode(feature, x2, x3, x4)
        label = det_road.detach().cpu()
        label = np.transpose(np.array(utils.make_grid(label, padding=0, nrow=1)), (1, 2, 0))
        # blur = cv2.GaussianBlur(label*255, (5, 5), 0)
        _, thresh = cv2.threshold(label*255, 200, 255, cv2.THRESH_BINARY)
        cv2.imwrite('./test/lab_dete_AVD/{}.png'.format(int(img_name[0])), thresh)
        print('testing...')
        print('{}/{}'.format(batch_idx, len(test_dataloader)))
    print('Done!')
# 文件的读取与保存
def iou(path_img, path_lab, epoch):
    img_name = os.listdir(path_img)
    img_name.sort(key=lambda x:int(x[:-4]))
    print(img_name)
    iou_list = []
    for i in range(len(img_name)):
        det = img_name[i]
        det = cv2.imread(path_img + '/' + det, 0)
        lab = img_name[i]
        lab = cv2.imread(path_lab + '/' + lab[:-4] + '.png', 0)
        lab = cv2.resize(lab, (opt.image_scale_w, opt.image_scale_h))
        count0, count1, a, count2 = 0, 0, 0, 0
        for j in range(det.shape[0]):
            for k in range(det.shape[1]):
                if det[j][k] != 0 and lab[j][k] != 0:
                    count0 += 1
                elif det[j][k] == 0 and lab[j][k] != 0:
                    count1 += 1
                elif det[j][k] != 0 and lab[j][k] == 0:
                    count2 += 1
                #iou = (count1 + count2)/(det.shape[0] * det.shape[1])
                iou = count0/(count1 + count0 + count2 + 0.0001)
        iou_list.append(iou)
        print(img_name[i], ':', iou)
    print('mean_iou:', sum(iou_list)/len(iou_list))
    with open('./munich_iou.txt',"a") as f:
        f.write("model_num" + " " + str(epoch) + " " + 'mean_iou:' + str(sum(iou_list)/len(iou_list)) + '\n')

3.15、主函数


# 主函数
if __name__ == '__main__':
    if opt.mode == 'train':
        num_epochs = opt.num_epochs
        for epoch in tqdm(range(num_epochs)):
            train(device, train_dataloader, epoch)
            Dis_scheduler.step()
            Gen_scheduler.step()
            encode_scheduler.step()
            decode_scheduler.step()
            if epoch % 50 == 0:
                now = time.strftime("%Y-%m-%d-%H_%M_%S",time.localtime(time.time()))
                torch.save(Dis.state_dict(), './model/Dis_{}'+ now +'munich.pkl'.format(opt.alpha))
                torch.save(Gen.state_dict(), './model/Gen_{}'+ now +'munich.pkl'.format(opt.alpha))
                torch.save(fcrn_decode.state_dict(), './model/fcrn_decode_{}'+ now +'munich.pkl'.format(opt.alpha))
                torch.save(fcrn_encode.state_dict(), './model/fcrn_encode_{}'+ now +'munich.pkl'.format(opt.alpha))
                print('testing...')
                test(device, test_dataloader)
                iou('./test/lab_dete_AVD', './munich/test/lab', epoch)
    if opt.mode == 'test':
        test(device, test_dataloader)
        iou('./test/lab_dete_AVD', './munich/test/lab', 'test')


四、 实验运行步骤与运行结果

4.1、 运行步骤

  • 1


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  • 2


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3


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4


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5


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4.2、 运行的结果

1

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2


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3


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4


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5


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-6


2ff0a988fe114567b8b0cc5b9f803c41.png

  • 7


eb9086280a2b47d9bf1ce6442761c0a9.png


8

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五、 实验总结


  • 从运行结果可以看出,用Unet网络训练目标数据集,可以对数据集的道路目标实现准确的检测。
  • 从大量的数据集中进行测试,在CPU上运行,Unet网络测试数据用了将近10小时的训练时间。但是,得到的目标检测的结果是非常准确的。



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