pytorch 加权CE_loss实现(语义分割中的类不平衡使用)

加权CE_loss和BCE_loss稍有不同

1.标签为long类型,BCE标签为float类型

2.当reduction为mean时计算每个像素点的损失的平均,BCE除以像素数得到平均值,CE除以像素对应的权重之和得到平均值。

参数配置torch.nn.CrossEntropyLoss(weight=None,size_average=None,ignore_index=-100,reduce=None,reduction='mean',label_smoothing=0.0)

增加加权的CE_loss代码实现

python 复制代码
# 总之, CrossEntropyLoss() = softmax + log + NLLLoss() = log_softmax + NLLLoss(), 具体等价应用如下:
import torch
import torch.nn as nn
import torch.nn.functional as F
import random
import numpy as np

class CrossEntropyLoss2d(nn.Module):
    def __init__(self, weight=None):
      super(CrossEntropyLoss2d, self).__init__()
       self.nll_loss = nn.CrossEntropyLoss(weight, reduction='mean')
    def forward(self, preds, targets):
        return self.nll_loss(preds, targets)

语义分割类别计算

python 复制代码
class CE_w_loss(nn.Module):
    def __init__(self,ignore_index=255):
        super(CE_w_loss, self).__init__()
        self.ignore_index = ignore_index
        # self.CE = nn.CrossEntropyLoss(ignore_index=self.ignore_index)
    def forward(self, outputs, targets):
        class_num = outputs.shape[1]
        # print("class_num :",class_num )
        # # 计算每个类别在整个 batch 中的像素数占比
        class_pixel_counts = torch.bincount(targets.flatten(), minlength=class_num)  # 假设有class_num个类别
        class_pixel_proportions = class_pixel_counts.float() / torch.numel(targets)
        # # 根据类别占比计算权重
        class_weights = 1.0 / (torch.log(1.02 + class_pixel_proportions)).double()  # 使用对数变换平衡权重
        # # print("class_weights :",class_weights)
        #
        # 定义交叉熵损失函数,并使用动态计算的类别权重
        criterion = nn.CrossEntropyLoss(ignore_index=self.ignore_index,weight= class_weights)

        # 计算损失
        loss = criterion(outputs, targets)
        print(loss.item())  # 打印损失值
        return loss

    np.random.seed(666)
    pred = np.ones((2, 5, 256,256))
    seg = np.ones((2, 5, 256, 256)) # 灰度
    label = np.ones((2, 256, 256))  # 灰度

    pred = torch.from_numpy(pred)
    seg = torch.from_numpy(seg).int()  # 灰度
    label = torch.from_numpy(label).long()
     ce = CE_w_loss()
    loss = ce(pred, label)
    print("loss:",loss.item())

报错

Weight=torch.from_numpy(np.array(0.1, 0.8, 1.0, 1.0)).float() 报错

Weight=torch.from_numpy(np.array(0.1, 0.8, 1.0, 1.0)).double() 正确

参考:1https://blog.csdn.net/CSDN_of_ding/article/details/111515226

2 https://blog.csdn.net/qq_40306845/article/details/137651442

3 https://www.zhihu.com/question/400443029/answer/2477658229

相关推荐
七牛开发者3 小时前
从 GLM 到 GPT,HarnessPro 如何用 RSI 降低 Agent 成本
人工智能·gpt·agent·harness·rsi
跨境卫士-小汪4 小时前
TikTokShop欧洲商品接口架构调整跨境技术团队需要做好哪些准备
大数据·人工智能·新媒体运营·跨境电商·跨境·营销策略
飞Link5 小时前
什么是 AirSim?一文读懂无人机仿真平台
python·算法·无人机
康小汪5 小时前
AI 写 Vue 总写成同一个味道:给它装 Skills,装的不是知识是边界
前端·vue.js·人工智能·ai编程·最佳实践
收放扳机5 小时前
多机连线(In-Line)场景下,收放板机“缓存工位”的容量与架构选型参考
人工智能·科技·自动化·制造·pcb工艺
曲径海盗5 小时前
【Python 学习第 38 天】for 循环
python·学习笔记·编程入门
武天旭5 小时前
AI安全--AI大模型的后门攻击检测与防御
人工智能·深度学习·安全·机器学习
智能运维指南6 小时前
研制过程“两张皮“怎么破:研制一体化支撑平台的定位、能力边界与落地前提
java·前端·人工智能·嘉为蓝鲸
人工智能AI技术6 小时前
DeepInfer开源炸场!别再妄想个人电脑跑满血DeepSeek
人工智能
深蓝电商API6 小时前
用AI生成拟人行为:让鼠标轨迹更“有人味”
人工智能·爬虫