【语义分割|代码解析】CMTFNet-2: CNN and Multiscale Transformer Fusion Network 用于遥感图像分割！

news2024/11/5 19:23:36

【语义分割|代码解析】CMTFNet-2: CNN and Multiscale Transformer Fusion Network 用于遥感图像分割！

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【语义分割|代码解析】CMTFNet-2: CNN and Multiscale Transformer Fusion Network 用于遥感图像分割！
前言
- 1. 定义 `SeparableConvBNReLU` 类
- 2. 定义基础的分离卷积模块 `SeparableConvBN`
- 3. 定义基础的分离卷积模块 `SeparableConv`
- 总结

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论文地址：https://ieeexplore.ieee.org/document/10247595

前言

在这里插入图片描述
这段代码实现了三种分离卷积类，分别为 SeparableConvBNReLU、SeparableConvBN 和 SeparableConv。这些类的核心是分离卷积的应用，它通过深度卷积和逐点卷积的组合来减少参数量和计算量。以下是逐行解释：

1. 定义 `SeparableConvBNReLU` 类

class SeparableConvBNReLU(nn.Sequential):
    def __init__(self, in_channels, out_channels, kernel_size=3, stride=1, dilation=1,
                 norm_layer=nn.BatchNorm2d):

定义 SeparableConvBNReLU 类，继承自 nn.Sequential，包含深度卷积、逐点卷积、批归一化和激活函数。
in_channels 和 out_channels：输入和输出的通道数。
kernel_size：卷积核大小，默认为 3。
stride：卷积步幅，默认为 1。
dilation：卷积扩张率，控制卷积核的膨胀，默认为 1。
norm_layer：归一化层类型，默认为 nn.BatchNorm2d。

        super(SeparableConvBNReLU, self).__init__(
            nn.Conv2d(in_channels, in_channels, kernel_size, stride=stride, dilation=dilation,
                      padding=((stride - 1) + dilation * (kernel_size - 1)) // 2,
                      groups=in_channels, bias=False),

nn.Conv2d：实现深度卷积，通过设置 groups=in_channels 使每个输入通道与相应的输出通道独立卷积。
padding：通过公式 ((stride - 1) + dilation * (kernel_size - 1)) // 2 计算，保持输出尺寸不变。

            norm_layer(in_channels),
            nn.Conv2d(in_channels, out_channels, kernel_size=1, bias=False),

norm_layer(in_channels)：对深度卷积的输出进行批归一化。
nn.Conv2d(in_channels, out_channels, kernel_size=1, bias=False)：逐点卷积（1x1卷积），整合深度卷积的结果，改变通道数。

            norm_layer(out_channels),
            nn.ReLU6()
        )

norm_layer(out_channels)：对逐点卷积的输出进行批归一化。
nn.ReLU6()：ReLU6 激活函数，将输出值限制在 0 和 6 之间，适合移动端模型。

2. 定义基础的分离卷积模块 `SeparableConvBN`

class SeparableConvBN(nn.Sequential):
    def __init__(self, in_channels, out_channels, kernel_size=3, stride=1, dilation=1,
                 norm_layer=nn.BatchNorm2d):

SeparableConvBN 类的定义与 SeparableConvBNReLU 类似，但不包含激活函数。

        super(SeparableConvBN, self).__init__(
            nn.Conv2d(in_channels, in_channels, kernel_size, stride=stride, dilation=dilation,
                      padding=((stride - 1) + dilation * (kernel_size - 1)) // 2,
                      groups=in_channels, bias=False),

深度卷积的设置与 SeparableConvBNReLU 类相同。

            nn.Conv2d(in_channels, out_channels, kernel_size=1, bias=False),
            norm_layer(out_channels),
        )

逐点卷积层用于调整输出通道数，接批归一化，作为模块的最后一层。

3. 定义基础的分离卷积模块 `SeparableConv`

class SeparableConv(nn.Sequential):
    def __init__(self, in_channels, out_channels, kernel_size=3, stride=1, dilation=1):

定义 SeparableConv 类，包含深度卷积和逐点卷积，但不包含批归一化和激活函数。

        super(SeparableConv, self).__init__(
            nn.Conv2d(in_channels, in_channels, kernel_size, stride=stride, dilation=dilation,
                      padding=((stride - 1) + dilation * (kernel_size - 1)) // 2,
                      groups=in_channels, bias=False),
            nn.Conv2d(in_channels, out_channels, kernel_size=1, bias=False)
        )