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PyTorch中torchvision.transforms.functionalnormalize()函数的源码解读

发布时间:2023-12-23 10:31:46

torchvision.transforms.functional.normalize函数的源码解读:

def normalize(tensor, mean, std, inplace=False):
    """Normalize a tensor image with mean and standard deviation.
    Args:
        tensor (Tensor): Tensor image of size (C, H, W) to be normalized.
        mean (sequence): Sequence of means for each channel.
        std (sequence): Sequence of standard deviations for each channel.
        inplace(bool, optional): Bool to make this operation inplace.
    Returns:
        Tensor: Normalized Tensor image.
    """
    if not isinstance(tensor, torch.Tensor):
        raise TypeError('tensor should be a PyTorch Tensor. Got {}.'.format(type(tensor)))

    if not tensor.ndimension() == 3:
        raise ValueError('Expected tensor to be a tensor image of size (C, H, W). Got tensor.size() = {}'.format(tensor.size()))

    if not inplace:
        tensor = tensor.clone()

    mean = torch.as_tensor(mean, dtype=torch.float32, device=tensor.device)
    std = torch.as_tensor(std, dtype=torch.float32, device=tensor.device)
    tensor.sub_(mean[:, None, None]).div_(std[:, None, None])
    return tensor

该函数的参数包括一个tensor图像、均值mean和标准差std(分别作为一个序列),以及一个可选参数inplace用于指明是否就地操作(即是否对原tensor进行操作),返回值为一个归一化后的tensor图像。

该函数主要实现了以下几个步骤:

1. 首先,需要保证输入的tensor是一个PyTorch的Tensor,否则会抛出TypeError。

2. 然后,需要保证输入的tensor是一个三维tensor图像,否则会抛出ValueError。

3. 如果需要进行原地操作(即inplace为True),则需要对tensor进行克隆,以避免原tensor的修改。如果不需要原地操作(即inplace为False),则直接使用输入的tensor。

4. 将均值mean和标准差std转换为tensor,并与输入的tensor拥有相同的数据类型和设备类型。

5. 计算归一化后的tensor图像,即通过减去均值再除以标准差。

6. 返回归一化后的tensor图像。

以下是一个使用例子:

import torch
import torchvision.transforms.functional as TF

# 创建一个3通道的tensor图像
tensor_image = torch.ones((3, 256, 256))
# 定义均值和标准差
mean = [0.5, 0.5, 0.5]
std = [0.5, 0.5, 0.5]

# 对tensor图像进行归一化操作
normalized_tensor = TF.normalize(tensor_image, mean, std)

在上述例子中,我们创建了一个3通道、尺寸为256x256的tensor图像。然后,定义了每个通道的均值和标准差(这里假设每个通道的均值和标准差都相同)。最后,使用normalize函数对tensor图像进行归一化操作,并将归一化后的结果保存到normalized_tensor中。

注意:需要确保输入的tensor图像的数值范围在[0, 1]之间,否则归一化结果可能不准确。