PyTorch库学习之torch.nn.functional.interpolate(函数)

2024-08-29 03:44

本文主要是介绍PyTorch库学习之torch.nn.functional.interpolate(函数),希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

PyTorch库学习之torch.nn.functional.interpolate(函数)

一、简介

torch.nn.functional.interpolate 是 PyTorch 中用于对张量进行上采样或下采样的函数。它支持多种插值方法,例如双线性插值、最近邻插值等,广泛用于图像处理、特征图缩放等场景。

二、语法和参数

语法
torch.nn.functional.interpolate(input, size=None, scale_factor=None, mode='nearest', align_corners=None, recompute_scale_factor=None, antialias=False)
参数
  • input: 需要进行插值的输入张量,通常是一个 3D(N, C, L)或 4D(N, C, H, W)或 5D(N, C, D, H, W)张量,其中 N 是批次大小,C 是通道数,L、H、W、D 分别是长度、高度、宽度和深度。
  • size: 输出张量的目标大小。如果指定了此参数,scale_factor 将被忽略。
  • scale_factor: 缩放因子,可以是一个数字或包含三个数字的元组,对应于各个维度的缩放因子。
  • mode: 插值的算法类型。常见的值包括 'nearest', 'linear', 'bilinear', 'bicubic', 'trilinear', 'area'
  • align_corners: 用于双线性和三线性插值。如果为 True,输入和输出张量的角点将对齐。默认为 False
  • recompute_scale_factor: 重新计算 scale_factor 的布尔值或 None。如果设置为 True,则基于计算的输出大小重新计算 scale_factor
  • antialias: 如果为 True 并且 mode 是 ‘bilinear’,‘bicubic’ 或 ‘trilinear’ 时,会应用抗锯齿滤波。默认为 False
返回值

返回插值后的张量,大小和形状由 sizescale_factor 确定。

三、实例

3.1 上采样图像的示例
  • 代码
import torch
import torch.nn.functional as F# 创建一个 2x2 的简单图像
x = torch.tensor([[[[1.0, 2.0], [3.0, 4.0]]]])# 使用 F.interpolate 进行上采样
output = F.interpolate(x, scale_factor=2, mode='bilinear', align_corners=True)print("输出:", output)
  • 输出
输出: tensor([[[[1.0000, 1.3333, 1.6667, 2.0000],[1.6667, 2.0000, 2.3333, 2.6667],[2.3333, 2.6667, 3.0000, 3.3333],[3.0000, 3.3333, 3.6667, 4.0000]]]])
3.2 下采样图像的示例
  • 代码
import torch
import torch.nn.functional as F# 创建一个 4x4 的简单图像
x = torch.tensor([[[[1.0, 2.0, 3.0, 4.0],[5.0, 6.0, 7.0, 8.0],[9.0, 10.0, 11.0, 12.0],[13.0, 14.0, 15.0, 16.0]]]])# 使用 F.interpolate 进行下采样
output = F.interpolate(x, size=(2, 2), mode='area')print("输出:", output)
  • 输出
输出: tensor([[[[ 3.5000,  5.5000],[11.5000, 13.5000]]]])

四、注意事项

  1. align_corners 参数在使用双线性或三线性插值时非常重要。设置为 True 可以避免插值导致的边缘模糊,但在某些情况下可能会引入失真。
  2. scale_factorsize 参数是互斥的,只能选择一个进行指定。若同时设置了两个,size 将优先被使用。
  3. antialias 参数在进行下采样时尤为重要,它可以减少因为下采样带来的锯齿效应,使结果更加平滑。

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