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数据集相关类代码回顾理解 | np.mean\transforms.Normalize\transforms.Compose\xxx.transform

news 2025/8/5 21:17:50

数据集相关类代码回顾理解 | StratifiedShuffleSplit\transforms.ToTensor\Counter

np.mean

transforms.Normalize

transforms.Compose

xxx.transform

np.mean

meanRGB=[np.mean(x.numpy(),axis=(1,2)) for x,_ in train_ds]

计算每个样本的（RGB）均值。NumPy 库np.mean 函数，用于计算数组元素的平均值。接受一个数组作为输入，返回一个标量值，表示数组中所有元素的平均值。axis 参数用于指定在计算平均值时沿哪个轴进行操作，axis 参数可以是一个整数或一个整数元组。axis=(1,2) 是一个元组，表示在高度和宽度维度上计算平均值，即对每个通道（如RGB）的值进行平均。辨析来看下一步：

meanR=np.mean([m[0] for m in meanRGB])

计算所有样本的R通道均值的均值。同理m[1]、m[2]分别可以计算所有样本G、B通道均值的均值，这样得到的实际上是一个最终均值，同理可以得到最终标准差，为标准化做准备。

transforms.Normalize

transforms.Normalize([meanR, meanG, meanB], [stdR, stdG, stdB])])

对图像进行标准化，将像素值缩放到均值为0标准差为1的范围，均值和标准差分别为meanR, meanG, meanB和stdR, stdG, stdB。transforms.Normalize是PyTorch中的图像预处理函数，作用是将图像的每个像素值减去均值，然后再除以标准差，从而将像素值缩放到均值为0，标准差为1的范围。需要注意的是，这个过程实际对应的是标准化Standardization $\mathrm{X_{j}~=~\frac{X_i~-\mu}\sigma}$ ，而非常规的线性归一化，归一化通常在标准化之前组合使用。例如线性归一到[0，1]范围 $\mathrm{X_{j}~=~\frac{X_i~-X_{min}}{X_{max}~-X_{min}}}$ ，通常通过transforms.ToTensor实现，参照http://t.csdnimg.cn/5FSvB。

有资料将Standardization标准化称为zero-mean unit-variance normalization零均值单位方差归一化，本质相同 $\mathrm{X_{j}~=~\frac{X_i~-\mu}\sigma}$

transforms.Compose

test0_transformer = transforms.Compose([transforms.ToTensor(),transforms.Normalize([meanR, meanG, meanB], [stdR, stdG, stdB]),])

transforms.Compose 是 torchvision.transforms 模块中的一个类，用于将多个图像变换操作组合成一个整体。以一个包含多个变换操作的列表作为输入，并按照列表中的顺序依次对图像进行变换。上述代码就将以下操作组合成了一个整体：图像转化为张量，像素值从 [0, 255] 范围归一缩放到 [0, 1] 范围，通道顺序从 HWC（高度、宽度、通道）转换为 CHW（通道、高度、宽度），并对图像进行标准化，将像素值缩放到均值为0标准差为1的范围，均值和标准差分别为meanR, meanG, meanB和stdR, stdG, stdB。例如前面transforms.Normalize提到的，这里就包括了归一化和标准化的组合使用。