SegFormer
概述
SegFormer模型由Enze Xie、Wenhai Wang、Zhiding Yu、Anima Anandkumar、Jose M. Alvarez和Ping Luo在SegFormer: Simple and Efficient Design for Semantic Segmentation with Transformers中提出。该模型由一个分层的Transformer编码器和一个轻量级的全MLP解码头组成,在图像分割基准测试(如ADE20K和Cityscapes)上取得了优异的结果。
论文的摘要如下:
我们提出了SegFormer,一个简单、高效且强大的语义分割框架,它将Transformer与轻量级多层感知器(MLP)解码器统一起来。SegFormer有两个吸引人的特点:1)SegFormer包含一个新颖的分层结构Transformer编码器,它输出多尺度特征。它不需要位置编码,从而避免了位置编码的插值,这在测试分辨率与训练不同时会导致性能下降。2)SegFormer避免了复杂的解码器。提出的MLP解码器聚合了来自不同层的信息,从而结合了局部注意力和全局注意力,以呈现强大的表示。我们展示了这种简单且轻量级的设计是在Transformer上实现高效分割的关键。我们扩展了我们的方法,从SegFormer-B0到SegFormer-B5获得了一系列模型,达到了比之前对应模型显著更好的性能和效率。例如,SegFormer-B4在ADE20K上实现了50.3%的mIoU,参数为64M,比之前最好的方法小5倍,性能提高了2.2%。我们最好的模型SegFormer-B5在Cityscapes验证集上实现了84.0%的mIoU,并在Cityscapes-C上展示了出色的零样本鲁棒性。
下图展示了SegFormer的架构。取自原始论文。
![](https://huggingface.co/datasets/huggingface/documentation-images/resolve/main/segformer_architecture.png)
该模型由nielsr贡献。该模型的TensorFlow版本由sayakpaul贡献。原始代码可以在这里找到。
使用提示
- SegFormer 由一个分层的 Transformer 编码器和一个轻量级的全 MLP 解码器头组成。 SegformerModel 是分层的 Transformer 编码器(在论文中也被称为 Mix Transformer 或 MiT)。SegformerForSemanticSegmentation 在全 MLP 解码器头的基础上添加了图像语义分割功能。此外,还有 SegformerForImageClassification,它可以用来——你猜对了——对图像进行分类。SegFormer 的作者首先在 ImageNet-1k 上预训练了 Transformer 编码器以进行图像分类。接下来,他们丢弃了分类头,并用全 MLP 解码头替换它。然后,他们在 ADE20K、Cityscapes 和 COCO-stuff 上对模型进行了微调,这些是语义分割的重要基准。所有检查点都可以在 hub 上找到。
- 开始使用SegFormer的最快方法是查看示例笔记本(展示了在自定义数据上的推理和微调)。还可以查看介绍SegFormer并说明如何在自定义数据上进行微调的博客文章。
- TensorFlow 用户应参考 此仓库,其中展示了现成的推理和微调。
- 还可以查看Hugging Face Spaces上的这个交互式演示,在自定义图像上尝试SegFormer模型。
- SegFormer 适用于任何输入大小,因为它会将输入填充为可被
config.patch_sizes
整除的大小。 - 可以使用SegformerImageProcessor来为模型准备图像和相应的分割图。请注意,这个图像处理器相当基础,并不包括原始论文中使用的所有数据增强。原始的预处理流程(例如用于ADE20k数据集的)可以在这里找到。最重要的预处理步骤是图像和分割图被随机裁剪并填充到相同的大小,例如512x512或640x640,然后进行归一化。
- 需要记住的另一件事是,可以初始化SegformerImageProcessor,并将
do_reduce_labels
设置为True
或False
。在某些数据集(如ADE20k)中,0索引用于标注的分割图中的背景。然而,ADE20k在其150个标签中不包括“背景”类。因此,do_reduce_labels
用于将所有标签减少1,并确保不为背景类计算损失(即它将标注图中的0替换为255,这是SegformerForSemanticSegmentation使用的损失函数的ignore_index)。然而,其他数据集使用0索引作为背景类,并将此类作为所有标签的一部分。在这种情况下,do_reduce_labels
应设置为False
,因为也应计算背景类的损失。 - 与大多数模型一样,SegFormer 有不同的大小,其详细信息可以在下表中找到(取自原始论文的表7)。
模型变体 | 深度 | 隐藏层大小 | 解码器隐藏层大小 | 参数 (M) | ImageNet-1k Top 1 |
---|---|---|---|---|---|
MiT-b0 | [2, 2, 2, 2] | [32, 64, 160, 256] | 256 | 3.7 | 70.5 |
MiT-b1 | [2, 2, 2, 2] | [64, 128, 320, 512] | 256 | 14.0 | 78.7 |
MiT-b2 | [3, 4, 6, 3] | [64, 128, 320, 512] | 768 | 25.4 | 81.6 |
MiT-b3 | [3, 4, 18, 3] | [64, 128, 320, 512] | 768 | 45.2 | 83.1 |
MiT-b4 | [3, 8, 27, 3] | [64, 128, 320, 512] | 768 | 62.6 | 83.6 |
MiT-b5 | [3, 6, 40, 3] | [64, 128, 320, 512] | 768 | 82.0 | 83.8 |
请注意,上表中的MiT指的是SegFormer中引入的Mix Transformer编码器骨干。关于SegFormer在ADE20k等分割数据集上的结果,请参考论文。
资源
一份官方的Hugging Face和社区(由🌎表示)资源列表,帮助您开始使用SegFormer。
语义分割:
- SegformerForSemanticSegmentation 由这个 example script 支持。
- 关于在自定义数据集上微调SegFormer的博客可以在这里找到。
- 更多关于SegFormer的演示笔记本(包括推理和在自定义数据集上的微调)可以在这里找到。
- TFSegformerForSemanticSegmentation 由这个 示例笔记本 支持。
- 语义分割任务指南
如果您有兴趣提交资源以包含在此处,请随时打开一个 Pull Request,我们将进行审核!理想情况下,资源应展示一些新内容,而不是重复现有资源。
SegformerConfig
类 transformers.SegformerConfig
< source >( num_channels = 3 num_encoder_blocks = 4 depths = [2, 2, 2, 2] sr_ratios = [8, 4, 2, 1] hidden_sizes = [32, 64, 160, 256] patch_sizes = [7, 3, 3, 3] strides = [4, 2, 2, 2] num_attention_heads = [1, 2, 5, 8] mlp_ratios = [4, 4, 4, 4] hidden_act = 'gelu' hidden_dropout_prob = 0.0 attention_probs_dropout_prob = 0.0 classifier_dropout_prob = 0.1 initializer_range = 0.02 drop_path_rate = 0.1 layer_norm_eps = 1e-06 decoder_hidden_size = 256 semantic_loss_ignore_index = 255 **kwargs )
参数
- num_channels (
int
, optional, defaults to 3) — 输入通道的数量。 - num_encoder_blocks (
int
, optional, 默认为 4) — 编码器块的数量(即 Mix Transformer 编码器中的阶段数)。 - depths (
List[int]
, optional, 默认为[2, 2, 2, 2]
) — 每个编码器块中的层数。 - sr_ratios (
List[int]
, 可选, 默认为[8, 4, 2, 1]
) — 每个编码器块中的序列缩减比率。 - hidden_sizes (
List[int]
, 可选, 默认为[32, 64, 160, 256]
) — 每个编码器块的维度。 - patch_sizes (
List[int]
, 可选, 默认为[7, 3, 3, 3]
) — 每个编码器块之前的补丁大小。 - strides (
List[int]
, 可选, 默认为[4, 2, 2, 2]
) — 每个编码器块之前的步幅. - num_attention_heads (
List[int]
, optional, defaults to[1, 2, 5, 8]
) — Transformer编码器每个块中每个注意力层的注意力头数量。 - mlp_ratios (
List[int]
, 可选, 默认为[4, 4, 4, 4]
) — 编码器块中Mix FFNs的隐藏层大小与输入层大小的比率。 - hidden_act (
str
或function
, 可选, 默认为"gelu"
) — 编码器和池化器中的非线性激活函数(函数或字符串)。如果是字符串,支持"gelu"
、"relu"
、"selu"
和"gelu_new"
。 - hidden_dropout_prob (
float
, optional, 默认为 0.0) — 嵌入层、编码器和池化器中所有全连接层的 dropout 概率。 - attention_probs_dropout_prob (
float
, optional, 默认为 0.0) — 注意力概率的丢弃比例。 - classifier_dropout_prob (
float
, optional, defaults to 0.1) — 分类头之前的丢弃概率。 - initializer_range (
float
, optional, 默认为 0.02) — 用于初始化所有权重矩阵的 truncated_normal_initializer 的标准差。 - drop_path_rate (
float
, optional, 默认为 0.1) — 用于 Transformer 编码器块中的随机深度的丢弃概率。 - layer_norm_eps (
float
, optional, defaults to 1e-06) — 层归一化层使用的epsilon值。 - decoder_hidden_size (
int
, optional, 默认为 256) — 全MLP解码头的维度。 - semantic_loss_ignore_index (
int
, optional, 默认为 255) — 语义分割模型的损失函数忽略的索引。
这是用于存储SegformerModel配置的配置类。它用于根据指定的参数实例化一个SegFormer模型,定义模型架构。使用默认值实例化配置将产生与SegFormer nvidia/segformer-b0-finetuned-ade-512-512 架构类似的配置。
配置对象继承自PretrainedConfig,可用于控制模型输出。阅读PretrainedConfig的文档以获取更多信息。
示例:
>>> from transformers import SegformerModel, SegformerConfig
>>> # Initializing a SegFormer nvidia/segformer-b0-finetuned-ade-512-512 style configuration
>>> configuration = SegformerConfig()
>>> # Initializing a model from the nvidia/segformer-b0-finetuned-ade-512-512 style configuration
>>> model = SegformerModel(configuration)
>>> # Accessing the model configuration
>>> configuration = model.config
SegformerFeatureExtractor
预处理一批图像,并可选择性地处理分割图。
重写Preprocessor
类的__call__
方法,以便可以将图像和分割图作为位置参数传递。
post_process_semantic_segmentation
< source >( outputs target_sizes: typing.List[typing.Tuple] = None ) → 语义分割
参数
- 输出 (SegformerForSemanticSegmentation) — 模型的原始输出。
- target_sizes (
List[Tuple]
长度为batch_size
, 可选) — 对应于每个预测请求的最终大小(高度,宽度)的元组列表。如果未设置,预测将不会调整大小。
返回
语义分割
List[torch.Tensor]
长度为 batch_size
,其中每个项目是一个形状为 (高度, 宽度) 的语义分割图,对应于 target_sizes 条目(如果指定了 target_sizes
)。每个 torch.Tensor
的每个条目对应于一个语义类别 ID。
将SegformerForSemanticSegmentation的输出转换为语义分割图。仅支持PyTorch。
SegformerImageProcessor
类 transformers.SegformerImageProcessor
< source >( do_resize: 布尔值 = 真 size: 字典[str, int] = 无 resample: 重采样 = <重采样.双线性: 2> do_rescale: 布尔值 = 真 rescale_factor: 联合[int, float] = 0.00392156862745098 do_normalize: 布尔值 = 真 image_mean: 联合[float, 列表[float], 无类型] = 无 image_std: 联合[float, 列表[float], 无类型] = 无 do_reduce_labels: 布尔值 = 假 **kwargs )
参数
- do_resize (
bool
, 可选, 默认为True
) — 是否将图像的(高度,宽度)尺寸调整为指定的(size["height"], size["width"])
。可以在preprocess
方法中通过do_resize
参数覆盖此设置。 - size (
Dict[str, int]
可选, 默认为{"height" -- 512, "width": 512}
): 调整大小后输出图像的尺寸。可以通过preprocess
方法中的size
参数进行覆盖。 - resample (
PILImageResampling
, 可选, 默认为Resampling.BILINEAR
) — 如果调整图像大小,则使用的重采样过滤器。可以在preprocess
方法中通过resample
参数覆盖。 - do_rescale (
bool
, 可选, 默认为True
) — 是否通过指定的比例rescale_factor
重新缩放图像。可以在preprocess
方法中通过do_rescale
参数覆盖此设置。 - rescale_factor (
int
或float
, 可选, 默认为1/255
) — 是否对图像进行归一化。可以在preprocess
方法中通过do_normalize
参数进行覆盖。 - do_normalize (
bool
, 可选, 默认为True
) — 是否对图像进行归一化。可以在preprocess
方法中通过do_normalize
参数进行覆盖。 - image_mean (
float
或List[float]
, 可选, 默认为IMAGENET_STANDARD_MEAN
) — 如果对图像进行归一化,则使用的均值。这是一个浮点数或与图像通道数长度相同的浮点数列表。可以通过preprocess
方法中的image_mean
参数进行覆盖。 - image_std (
float
或List[float]
, 可选, 默认为IMAGENET_STANDARD_STD
) — 如果对图像进行归一化,则使用的标准差。这是一个浮点数或与图像通道数长度相同的浮点数列表。可以通过preprocess
方法中的image_std
参数进行覆盖。 - do_reduce_labels (
bool
, 可选, 默认为False
) — 是否将分割图的所有标签值减1。通常用于数据集中0用于背景,而背景本身不包含在数据集的所有类别中(例如ADE20k)。背景标签将被替换为255。可以在preprocess
方法中通过do_reduce_labels
参数覆盖此设置。
构建一个Segformer图像处理器。
预处理
< source >( images: typing.Union[ForwardRef('PIL.Image.Image'), numpy.ndarray, ForwardRef('torch.Tensor'), typing.List[ForwardRef('PIL.Image.Image')], typing.List[numpy.ndarray], typing.List[ForwardRef('torch.Tensor')]] segmentation_maps: typing.Union[ForwardRef('PIL.Image.Image'), numpy.ndarray, ForwardRef('torch.Tensor'), typing.List[ForwardRef('PIL.Image.Image')], typing.List[numpy.ndarray], typing.List[ForwardRef('torch.Tensor')], NoneType] = None do_resize: typing.Optional[bool] = None size: typing.Optional[typing.Dict[str, int]] = None resample: Resampling = None do_rescale: typing.Optional[bool] = None rescale_factor: typing.Optional[float] = None do_normalize: typing.Optional[bool] = None image_mean: typing.Union[float, typing.List[float], NoneType] = None image_std: typing.Union[float, typing.List[float], NoneType] = None do_reduce_labels: typing.Optional[bool] = None return_tensors: typing.Union[str, transformers.utils.generic.TensorType, NoneType] = None data_format: ChannelDimension =
参数
- 图像 (
ImageInput
) — 要预处理的图像。期望输入单个或批量的图像,像素值范围在0到255之间。如果传入的图像像素值在0到1之间,请设置do_rescale=False
. - segmentation_maps (
ImageInput
, optional) — 用于预处理的图像分割图。 - do_resize (
bool
, optional, defaults toself.do_resize
) — 是否调整图像大小. - size (
Dict[str, int]
, 可选, 默认为self.size
) — 应用resize
后的图像大小。 - resample (
int
, 可选, 默认为self.resample
) — 如果调整图像大小,则使用的重采样过滤器。这可以是枚举PILImageResampling
之一,只有在do_resize
设置为True
时才会生效。 - do_rescale (
bool
, optional, defaults toself.do_rescale
) — 是否将图像值缩放到 [0 - 1] 之间。 - rescale_factor (
float
, optional, defaults toself.rescale_factor
) — 如果do_rescale
设置为True
,则用于重新缩放图像的重新缩放因子。 - do_normalize (
bool
, optional, defaults toself.do_normalize
) — 是否对图像进行归一化处理。 - image_mean (
float
或List[float]
, 可选, 默认为self.image_mean
) — 图像均值. - image_std (
float
orList[float]
, optional, defaults toself.image_std
) — 图像标准差. - do_reduce_labels (
bool
, 可选, 默认为self.do_reduce_labels
) — 是否将所有分割图的标签值减少1。通常用于背景使用0的数据集,且背景本身不包含在数据集的所有类别中(例如ADE20k)。背景标签将被替换为255。 - return_tensors (
str
或TensorType
, 可选) — 返回的张量类型。可以是以下之一:- 未设置:返回一个
np.ndarray
列表。 TensorType.TENSORFLOW
或'tf'
:返回一个类型为tf.Tensor
的批次。TensorType.PYTORCH
或'pt'
:返回一个类型为torch.Tensor
的批次。TensorType.NUMPY
或'np'
:返回一个类型为np.ndarray
的批次。TensorType.JAX
或'jax'
:返回一个类型为jax.numpy.ndarray
的批次。
- 未设置:返回一个
- data_format (
ChannelDimension
或str
, 可选, 默认为ChannelDimension.FIRST
) — 输出图像的通道维度格式。可以是以下之一:ChannelDimension.FIRST
: 图像格式为 (num_channels, height, width)。ChannelDimension.LAST
: 图像格式为 (height, width, num_channels)。
- input_data_format (
ChannelDimension
或str
, 可选) — 输入图像的通道维度格式。如果未设置,则从输入图像推断通道维度格式。可以是以下之一:"channels_first"
或ChannelDimension.FIRST
: 图像格式为 (num_channels, height, width)。"channels_last"
或ChannelDimension.LAST
: 图像格式为 (height, width, num_channels)。"none"
或ChannelDimension.NONE
: 图像格式为 (height, width)。
预处理一张图像或一批图像。
post_process_semantic_segmentation
< source >( outputs target_sizes: typing.List[typing.Tuple] = None ) → 语义分割
参数
- 输出 (SegformerForSemanticSegmentation) — 模型的原始输出。
- target_sizes (
List[Tuple]
长度为batch_size
, 可选) — 对应于每个预测请求的最终大小(高度,宽度)的元组列表。如果未设置, 预测将不会调整大小。
返回
语义分割
List[torch.Tensor]
长度为 batch_size
,其中每个项目是一个形状为 (高度, 宽度) 的语义分割图,对应于 target_sizes 条目(如果指定了 target_sizes
)。每个 torch.Tensor
的每个条目对应于一个语义类别 ID。
将SegformerForSemanticSegmentation的输出转换为语义分割图。仅支持PyTorch。
SegformerModel
类 transformers.SegformerModel
< source >( config )
参数
- config (SegformerConfig) — 包含模型所有参数的模型配置类。 使用配置文件初始化不会加载与模型相关的权重,只会加载配置。查看 from_pretrained() 方法以加载模型权重。
裸的SegFormer编码器(Mix-Transformer)输出原始隐藏状态,顶部没有任何特定的头部。 该模型是PyTorch torch.nn.Module 的子类。将其用作常规的PyTorch模块,并参考PyTorch文档以获取与一般使用和行为相关的所有信息。
前进
< source >( pixel_values: FloatTensor output_attentions: typing.Optional[bool] = None output_hidden_states: typing.Optional[bool] = None return_dict: typing.Optional[bool] = None ) → transformers.modeling_outputs.BaseModelOutput 或 tuple(torch.FloatTensor)
参数
- pixel_values (
torch.FloatTensor
of shape(batch_size, num_channels, height, width)
) — 像素值。默认情况下,如果您提供了填充,它将被忽略。像素值可以使用 AutoImageProcessor获取。详情请参见SegformerImageProcessor.call(). - output_attentions (
bool
, 可选) — 是否返回所有注意力层的注意力张量。有关更多详细信息,请参见返回张量下的attentions
。 - output_hidden_states (
bool
, optional) — 是否返回所有层的隐藏状态。有关更多详细信息,请参见返回张量下的hidden_states
。 - return_dict (
bool
, 可选) — 是否返回一个ModelOutput而不是一个普通的元组。
返回
transformers.modeling_outputs.BaseModelOutput 或 tuple(torch.FloatTensor)
一个 transformers.modeling_outputs.BaseModelOutput 或一个由
torch.FloatTensor
组成的元组(如果传递了 return_dict=False
或当 config.return_dict=False
时),包含各种
元素,具体取决于配置(SegformerConfig)和输入。
-
last_hidden_state (
torch.FloatTensor
形状为(batch_size, sequence_length, hidden_size)
) — 模型最后一层输出的隐藏状态序列。 -
hidden_states (
tuple(torch.FloatTensor)
, 可选, 当传递了output_hidden_states=True
或当config.output_hidden_states=True
时返回) — 由torch.FloatTensor
组成的元组(一个用于嵌入层的输出,如果模型有嵌入层,+ 一个用于每一层的输出)形状为(batch_size, sequence_length, hidden_size)
。模型在每一层输出的隐藏状态加上可选的初始嵌入输出。
-
attentions (
tuple(torch.FloatTensor)
, 可选, 当传递了output_attentions=True
或当config.output_attentions=True
时返回) — 由torch.FloatTensor
组成的元组(每一层一个)形状为(batch_size, num_heads, sequence_length, sequence_length)
。注意力 softmax 后的注意力权重,用于计算自注意力头中的加权平均值。
SegformerModel 的前向方法,重写了 __call__
特殊方法。
尽管前向传递的配方需要在此函数内定义,但之后应该调用Module
实例而不是这个,因为前者负责运行预处理和后处理步骤,而后者会默默地忽略它们。
示例:
>>> from transformers import AutoImageProcessor, SegformerModel
>>> import torch
>>> from datasets import load_dataset
>>> dataset = load_dataset("huggingface/cats-image", trust_remote_code=True)
>>> image = dataset["test"]["image"][0]
>>> image_processor = AutoImageProcessor.from_pretrained("nvidia/mit-b0")
>>> model = SegformerModel.from_pretrained("nvidia/mit-b0")
>>> inputs = image_processor(image, return_tensors="pt")
>>> with torch.no_grad():
... outputs = model(**inputs)
>>> last_hidden_states = outputs.last_hidden_state
>>> list(last_hidden_states.shape)
[1, 256, 16, 16]
SegformerDecodeHead
SegformerForImageClassification
class transformers.SegformerForImageClassification
< source >( config )
参数
- config (SegformerConfig) — 包含模型所有参数的模型配置类。 使用配置文件初始化不会加载与模型相关的权重,只会加载配置。查看 from_pretrained() 方法以加载模型权重。
SegFormer 模型转换器,顶部带有图像分类头(在最终隐藏状态之上的线性层),例如用于 ImageNet。
该模型是一个PyTorch torch.nn.Module 子类。将其作为常规的PyTorch模块使用,并参考PyTorch文档以获取与一般使用和行为相关的所有信息。
前进
< source >( pixel_values: typing.Optional[torch.FloatTensor] = None labels: typing.Optional[torch.LongTensor] = None output_attentions: typing.Optional[bool] = None output_hidden_states: typing.Optional[bool] = None return_dict: typing.Optional[bool] = None ) → transformers.models.segformer.modeling_segformer.SegFormerImageClassifierOutput
或 tuple(torch.FloatTensor)
参数
- pixel_values (
torch.FloatTensor
of shape(batch_size, num_channels, height, width)
) — 像素值。默认情况下,如果您提供了填充,它将被忽略。可以使用 AutoImageProcessor获取像素值。有关详细信息,请参见SegformerImageProcessor.call(). - output_attentions (
bool
, optional) — 是否返回所有注意力层的注意力张量。有关更多详细信息,请参见返回张量中的attentions
。 - output_hidden_states (
bool
, 可选) — 是否返回所有层的隐藏状态。有关更多详细信息,请参见返回张量下的hidden_states
。 - return_dict (
bool
, 可选) — 是否返回一个ModelOutput而不是一个普通的元组。 - labels (
torch.LongTensor
of shape(batch_size,)
, optional) — 用于计算图像分类/回归损失的标签。索引应在[0, ..., config.num_labels - 1]
范围内。如果config.num_labels == 1
,则计算回归损失(均方损失),如果config.num_labels > 1
,则计算分类损失(交叉熵)。
返回
transformers.models.segformer.modeling_segformer.SegFormerImageClassifierOutput
或 tuple(torch.FloatTensor)
一个 transformers.models.segformer.modeling_segformer.SegFormerImageClassifierOutput
或一个由
torch.FloatTensor
组成的元组(如果传递了 return_dict=False
或当 config.return_dict=False
时),包含各种
元素,具体取决于配置(SegformerConfig)和输入。
-
loss (
torch.FloatTensor
形状为(1,)
, 可选, 当提供labels
时返回) — 分类(或回归,如果 config.num_labels==1)损失。 -
logits (
torch.FloatTensor
形状为(batch_size, config.num_labels)
) — 分类(或回归,如果 config.num_labels==1)得分(在 SoftMax 之前)。 -
hidden_states (
tuple(torch.FloatTensor)
, 可选, 当传递output_hidden_states=True
或当config.output_hidden_states=True
时返回) — 由torch.FloatTensor
组成的元组(一个用于嵌入层的输出,如果模型有嵌入层,+ 一个用于每个阶段的输出)形状为(batch_size, num_channels, height, width)
。模型在每个阶段输出的隐藏状态(也称为特征图)。 -
attentions (
tuple(torch.FloatTensor)
, 可选, 当传递output_attentions=True
或当config.output_attentions=True
时返回) — 由torch.FloatTensor
组成的元组(每个层一个)形状为(batch_size, num_heads, patch_size, sequence_length)
。注意力权重在注意力 softmax 之后,用于计算自注意力头中的加权平均值。
SegformerForImageClassification 的前向方法,重写了 __call__
特殊方法。
尽管前向传递的配方需要在此函数内定义,但之后应该调用Module
实例而不是这个,因为前者负责运行预处理和后处理步骤,而后者会默默地忽略它们。
示例:
>>> from transformers import AutoImageProcessor, SegformerForImageClassification
>>> import torch
>>> from datasets import load_dataset
>>> dataset = load_dataset("huggingface/cats-image", trust_remote_code=True)
>>> image = dataset["test"]["image"][0]
>>> image_processor = AutoImageProcessor.from_pretrained("nvidia/mit-b0")
>>> model = SegformerForImageClassification.from_pretrained("nvidia/mit-b0")
>>> inputs = image_processor(image, return_tensors="pt")
>>> with torch.no_grad():
... logits = model(**inputs).logits
>>> # model predicts one of the 1000 ImageNet classes
>>> predicted_label = logits.argmax(-1).item()
>>> print(model.config.id2label[predicted_label])
tabby, tabby cat
SegformerForSemanticSegmentation
类 transformers.SegformerForSemanticSegmentation
< source >( config )
参数
- config (SegformerConfig) — 包含模型所有参数的模型配置类。 使用配置文件初始化不会加载与模型相关的权重,只会加载配置。查看 from_pretrained() 方法以加载模型权重。
SegFormer 模型,顶部带有全MLP解码头,例如用于ADE20k、CityScapes。 该模型是 PyTorch torch.nn.Module 的子类。将其用作常规的 PyTorch 模块,并参考 PyTorch 文档以获取与一般使用和行为相关的所有信息。
前进
< source >( pixel_values: FloatTensor labels: typing.Optional[torch.LongTensor] = None output_attentions: typing.Optional[bool] = None output_hidden_states: typing.Optional[bool] = None return_dict: typing.Optional[bool] = None ) → transformers.modeling_outputs.SemanticSegmenterOutput 或 tuple(torch.FloatTensor)
参数
- pixel_values (
torch.FloatTensor
of shape(batch_size, num_channels, height, width)
) — 像素值。默认情况下,如果您提供了填充,它将被忽略。可以使用 AutoImageProcessor获取像素值。详情请参见SegformerImageProcessor.call(). - output_attentions (
bool
, 可选) — 是否返回所有注意力层的注意力张量。有关更多详细信息,请参见返回张量中的attentions
。 - output_hidden_states (
bool
, optional) — 是否返回所有层的隐藏状态。有关更多详细信息,请参见返回张量下的hidden_states
。 - return_dict (
bool
, 可选) — 是否返回一个ModelOutput而不是一个普通的元组。 - labels (
torch.LongTensor
形状为(batch_size, height, width)
, 可选) — 用于计算损失的真实语义分割图。索引应在[0, ..., config.num_labels - 1]
范围内。如果config.num_labels > 1
,则计算分类损失(交叉熵)。
返回
transformers.modeling_outputs.SemanticSegmenterOutput 或 tuple(torch.FloatTensor)
一个 transformers.modeling_outputs.SemanticSegmenterOutput 或一个由
torch.FloatTensor
组成的元组(如果传递了 return_dict=False
或当 config.return_dict=False
时),包含各种
元素,具体取决于配置(SegformerConfig)和输入。
-
loss (
torch.FloatTensor
形状为(1,)
,可选,当提供labels
时返回) — 分类(或回归,如果 config.num_labels==1)损失。 -
logits (
torch.FloatTensor
形状为(batch_size, config.num_labels, logits_height, logits_width)
) — 每个像素的分类分数。返回的 logits 不一定与作为输入传递的
pixel_values
大小相同。这是 为了避免在用户需要将 logits 调整回原始图像大小时进行两次插值并损失一些质量。您应始终检查 logits 的形状并根据需要进行调整。 -
hidden_states (
tuple(torch.FloatTensor)
,可选,当传递output_hidden_states=True
或当config.output_hidden_states=True
时返回) — 由torch.FloatTensor
组成的元组(一个用于嵌入层的输出,如果模型有嵌入层,+ 一个用于每层的输出)形状为(batch_size, patch_size, hidden_size)
。模型在每层输出处的隐藏状态加上可选的初始嵌入输出。
-
attentions (
tuple(torch.FloatTensor)
,可选,当传递output_attentions=True
或当config.output_attentions=True
时返回) — 由torch.FloatTensor
组成的元组(每层一个)形状为(batch_size, num_heads, patch_size, sequence_length)
。注意力 softmax 后的注意力权重,用于计算自注意力头中的加权平均值。
SegformerForSemanticSegmentation 的前向方法,重写了 __call__
特殊方法。
尽管前向传递的配方需要在此函数内定义,但之后应该调用Module
实例而不是这个,因为前者负责运行预处理和后处理步骤,而后者会默默地忽略它们。
示例:
>>> from transformers import AutoImageProcessor, SegformerForSemanticSegmentation
>>> from PIL import Image
>>> import requests
>>> image_processor = AutoImageProcessor.from_pretrained("nvidia/segformer-b0-finetuned-ade-512-512")
>>> model = SegformerForSemanticSegmentation.from_pretrained("nvidia/segformer-b0-finetuned-ade-512-512")
>>> url = "http://images.cocodataset.org/val2017/000000039769.jpg"
>>> image = Image.open(requests.get(url, stream=True).raw)
>>> inputs = image_processor(images=image, return_tensors="pt")
>>> outputs = model(**inputs)
>>> logits = outputs.logits # shape (batch_size, num_labels, height/4, width/4)
>>> list(logits.shape)
[1, 150, 128, 128]
TFSegformerDecodeHead
TFSegformerModel
类 transformers.TFSegformerModel
< source >( config: SegformerConfig *inputs **kwargs )
参数
- config (SegformerConfig) — 包含模型所有参数的模型配置类。 使用配置文件初始化不会加载与模型相关的权重,只会加载配置。查看 from_pretrained() 方法以加载模型权重。
裸的SegFormer编码器(Mix-Transformer)输出原始隐藏状态,没有任何特定的头部。 此模型继承自TFPreTrainedModel。请查看超类文档以了解库为其所有模型实现的通用方法(如下载或保存、调整输入嵌入大小、修剪头部等)。
该模型也是一个keras.Model子类。可以将其作为常规的TF 2.0 Keras模型使用,并参考TF 2.0文档以了解与一般使用和行为相关的所有事项。
调用
< source >( pixel_values: tf.Tensor output_attentions: Optional[bool] = None output_hidden_states: Optional[bool] = None return_dict: Optional[bool] = None training: bool = False ) → transformers.modeling_tf_outputs.TFBaseModelOutput 或 tuple(tf.Tensor)
参数
- pixel_values (
np.ndarray
,tf.Tensor
,List[tf.Tensor]
`Dict[str, tf.Tensor]
orDict[str, np.ndarray]
and each example must have the shape(batch_size, num_channels, height, width)
) — 像素值。像素值可以使用AutoImageProcessor获取。详情请参见 SegformerImageProcessor.call(). - output_attentions (
bool
, 可选) — 是否返回所有注意力层的注意力张量。有关更多详细信息,请参见返回张量中的attentions
。此参数只能在eager模式下使用,在graph模式下将使用配置中的值代替。 - output_hidden_states (
bool
, 可选) — 是否返回所有层的隐藏状态。有关更多详细信息,请参阅返回张量下的hidden_states
。此参数只能在eager模式下使用,在graph模式下将使用配置中的值。 - return_dict (
bool
, 可选) — 是否返回一个ModelOutput而不是一个普通的元组。此参数可以在eager模式下使用,在graph模式下该值将始终设置为True. - 训练 (
bool
, 可选, 默认为 `False“) — 是否在训练模式下使用模型(一些模块如dropout模块在训练和评估之间有不同的行为)。
返回
transformers.modeling_tf_outputs.TFBaseModelOutput 或 tuple(tf.Tensor)
一个 transformers.modeling_tf_outputs.TFBaseModelOutput 或一个 tf.Tensor
的元组(如果
return_dict=False
被传递或当 config.return_dict=False
时)包含各种元素,具体取决于
配置 (SegformerConfig) 和输入。
-
last_hidden_state (
tf.Tensor
形状为(batch_size, sequence_length, hidden_size)
) — 模型最后一层输出的隐藏状态序列。 -
hidden_states (
tuple(tf.FloatTensor)
, 可选, 当output_hidden_states=True
被传递或当config.output_hidden_states=True
时返回) —tf.Tensor
的元组(一个用于嵌入的输出 + 一个用于每一层的输出)形状为(batch_size, sequence_length, hidden_size)
。模型在每一层输出处的隐藏状态加上初始嵌入输出。
-
attentions (
tuple(tf.Tensor)
, 可选, 当output_attentions=True
被传递或当config.output_attentions=True
时返回) —tf.Tensor
的元组(每一层一个)形状为(batch_size, num_heads, sequence_length, sequence_length)
。注意力 softmax 后的注意力权重,用于计算自注意力头中的加权平均值。
TFSegformerModel 的 forward 方法,重写了 __call__
特殊方法。
尽管前向传递的配方需要在此函数内定义,但之后应该调用Module
实例而不是这个,因为前者负责运行预处理和后处理步骤,而后者会默默地忽略它们。
示例:
>>> from transformers import AutoImageProcessor, TFSegformerModel
>>> from datasets import load_dataset
>>> dataset = load_dataset("huggingface/cats-image", trust_remote_code=True)
>>> image = dataset["test"]["image"][0]
>>> image_processor = AutoImageProcessor.from_pretrained("nvidia/mit-b0")
>>> model = TFSegformerModel.from_pretrained("nvidia/mit-b0")
>>> inputs = image_processor(image, return_tensors="tf")
>>> outputs = model(**inputs)
>>> last_hidden_states = outputs.last_hidden_state
>>> list(last_hidden_states.shape)
[1, 256, 16, 16]
TFSegformerForImageClassification
类 transformers.TFSegformerForImageClassification
< source >( config: SegformerConfig *inputs **kwargs )
参数
- config (SegformerConfig) — 包含模型所有参数的模型配置类。 使用配置文件初始化不会加载与模型相关的权重,只会加载配置。查看 from_pretrained() 方法以加载模型权重。
SegFormer 模型转换器,顶部带有图像分类头(在最终隐藏状态之上的线性层),例如用于 ImageNet。
该模型继承自 TFPreTrainedModel。请查看超类文档以了解库为其所有模型实现的通用方法(如下载或保存、调整输入嵌入的大小、修剪头部等)。
该模型也是一个keras.Model子类。可以将其作为常规的TF 2.0 Keras模型使用,并参考TF 2.0文档以了解与一般使用和行为相关的所有事项。
调用
< source >( pixel_values: tf.Tensor | None = None labels: tf.Tensor | None = None output_attentions: Optional[bool] = None output_hidden_states: Optional[bool] = None return_dict: Optional[bool] = None ) → transformers.modeling_tf_outputs.TFSequenceClassifierOutput 或 tuple(tf.Tensor)
参数
- pixel_values (
np.ndarray
,tf.Tensor
,List[tf.Tensor]
`Dict[str, tf.Tensor]
orDict[str, np.ndarray]
and each example must have the shape(batch_size, num_channels, height, width)
) — 像素值。像素值可以使用AutoImageProcessor获取。详情请参见 SegformerImageProcessor.call(). - output_attentions (
bool
, 可选) — 是否返回所有注意力层的注意力张量。有关更多详细信息,请参见返回张量中的attentions
。此参数只能在eager模式下使用,在graph模式下将使用配置中的值。 - output_hidden_states (
bool
, 可选) — 是否返回所有层的隐藏状态。有关更多详细信息,请参见返回张量中的hidden_states
。此参数只能在eager模式下使用,在graph模式下将使用配置中的值。 - return_dict (
bool
, 可选) — 是否返回一个ModelOutput而不是一个普通的元组。此参数可以在eager模式下使用,在graph模式下该值将始终设置为True. - 训练 (
bool
, 可选, 默认为 `False“) — 是否在训练模式下使用模型(一些模块如dropout模块在训练和评估时具有不同的行为)。
返回
transformers.modeling_tf_outputs.TFSequenceClassifierOutput 或 tuple(tf.Tensor)
一个 transformers.modeling_tf_outputs.TFSequenceClassifierOutput 或一个 tf.Tensor
元组(如果
return_dict=False
被传递或当 config.return_dict=False
时)包含各种元素,具体取决于
配置 (SegformerConfig) 和输入。
-
loss (
tf.Tensor
形状为(batch_size, )
, 可选, 当提供labels
时返回) — 分类(或回归,如果 config.num_labels==1)损失。 -
logits (
tf.Tensor
形状为(batch_size, config.num_labels)
) — 分类(或回归,如果 config.num_labels==1)得分(在 SoftMax 之前)。 -
hidden_states (
tuple(tf.Tensor)
, 可选, 当传递output_hidden_states=True
或当config.output_hidden_states=True
时返回) —tf.Tensor
元组(一个用于嵌入的输出 + 一个用于每层的输出)形状为(batch_size, sequence_length, hidden_size)
。模型在每层输出处的隐藏状态加上初始嵌入输出。
-
attentions (
tuple(tf.Tensor)
, 可选, 当传递output_attentions=True
或当config.output_attentions=True
时返回) —tf.Tensor
元组(每层一个)形状为(batch_size, num_heads, sequence_length, sequence_length)
。注意力 softmax 后的注意力权重,用于计算自注意力头中的加权平均值。
TFSegformerForImageClassification 的前向方法,重写了 __call__
特殊方法。
尽管前向传递的配方需要在此函数内定义,但之后应该调用Module
实例而不是这个,因为前者负责运行预处理和后处理步骤,而后者会默默地忽略它们。
示例:
>>> from transformers import AutoImageProcessor, TFSegformerForImageClassification
>>> import tensorflow as tf
>>> from datasets import load_dataset
>>> dataset = load_dataset("huggingface/cats-image", trust_remote_code=True)
>>> image = dataset["test"]["image"][0]
>>> image_processor = AutoImageProcessor.from_pretrained("nvidia/mit-b0")
>>> model = TFSegformerForImageClassification.from_pretrained("nvidia/mit-b0")
>>> inputs = image_processor(image, return_tensors="tf")
>>> logits = model(**inputs).logits
>>> # model predicts one of the 1000 ImageNet classes
>>> predicted_label = int(tf.math.argmax(logits, axis=-1))
>>> print(model.config.id2label[predicted_label])
tabby, tabby cat
TFSegformerForSemanticSegmentation
类 transformers.TFSegformerForSemanticSegmentation
< source >( config: SegformerConfig **kwargs )
参数
- config (SegformerConfig) — 包含模型所有参数的模型配置类。 使用配置文件初始化不会加载与模型相关的权重,只会加载配置。查看 from_pretrained() 方法以加载模型权重。
SegFormer 模型,顶部带有全MLP解码头,例如用于ADE20k、CityScapes。 此模型继承自 TFPreTrainedModel。请查看超类文档以了解库为其所有模型实现的通用方法(如下载或保存、调整输入嵌入大小、修剪头等)。
该模型也是一个keras.Model子类。可以将其作为常规的TF 2.0 Keras模型使用,并参考TF 2.0文档以了解与一般使用和行为相关的所有事项。
调用
< source >( pixel_values: tf.Tensor labels: tf.Tensor | None = None output_attentions: Optional[bool] = None output_hidden_states: Optional[bool] = None return_dict: Optional[bool] = None ) → transformers.modeling_tf_outputs.TFSemanticSegmenterOutput
或 tuple(tf.Tensor)
参数
- pixel_values (
np.ndarray
,tf.Tensor
,List[tf.Tensor]
`Dict[str, tf.Tensor]
orDict[str, np.ndarray]
and each example must have the shape(batch_size, num_channels, height, width)
) — 像素值。像素值可以使用AutoImageProcessor获取。详情请参见 SegformerImageProcessor.call(). - output_attentions (
bool
, 可选) — 是否返回所有注意力层的注意力张量。有关更多详细信息,请参见返回张量中的attentions
。此参数只能在eager模式下使用,在graph模式下将使用配置中的值。 - output_hidden_states (
bool
, 可选) — 是否返回所有层的隐藏状态。有关更多详细信息,请参见返回张量下的hidden_states
。此参数只能在急切模式下使用,在图形模式下将使用配置中的值。 - return_dict (
bool
, 可选) — 是否返回一个ModelOutput而不是一个普通的元组。此参数可以在eager模式下使用,在graph模式下该值将始终设置为True. - 训练 (
bool
, 可选, 默认为 `False“) — 是否在训练模式下使用模型(一些模块如dropout模块在训练和评估之间有不同的行为)。 - labels (
tf.Tensor
形状为(batch_size, height, width)
, 可选) — 用于计算损失的真实语义分割图。索引应在[0, ..., config.num_labels - 1]
范围内。如果config.num_labels > 1
,则计算(逐像素)分类损失 (交叉熵)。
返回
transformers.modeling_tf_outputs.TFSemanticSegmenterOutput
或 tuple(tf.Tensor)
一个 transformers.modeling_tf_outputs.TFSemanticSegmenterOutput
或一个由 tf.Tensor
组成的元组(如果
传递了 return_dict=False
或当 config.return_dict=False
时),包含根据配置(SegformerConfig)和输入的各种元素。
-
loss (
tf.Tensor
形状为(1,)
,可选,当提供labels
时返回) — 分类(或回归,如果 config.num_labels==1)损失。 -
logits (
tf.Tensor
形状为(batch_size, config.num_labels, logits_height, logits_width)
) — 每个像素的分类分数。返回的 logits 不一定与作为输入传递的
pixel_values
大小相同。这是为了避免在用户需要将 logits 调整到原始图像大小时进行两次插值并损失一些质量。您应始终检查 logits 的形状并根据需要进行调整。 -
hidden_states (
tuple(tf.Tensor)
,可选,当传递output_hidden_states=True
或当config.output_hidden_states=True
时返回) — 由tf.Tensor
组成的元组(一个用于嵌入层的输出,如果模型有嵌入层,+ 每个层的输出)形状为(batch_size, patch_size, hidden_size)
。模型在每层输出处的隐藏状态加上可选的初始嵌入输出。
-
attentions (
tuple(tf.Tensor)
,可选,当传递output_attentions=True
或当config.output_attentions=True
时返回) — 由tf.Tensor
组成的元组(每层一个)形状为(batch_size, num_heads, patch_size, sequence_length)
。注意力 softmax 后的注意力权重,用于计算自注意力头中的加权平均值。
TFSegformerForSemanticSegmentation 的前向方法,重写了 __call__
特殊方法。
尽管前向传递的配方需要在此函数内定义,但之后应该调用Module
实例而不是这个,因为前者负责运行预处理和后处理步骤,而后者会默默地忽略它们。
示例:
>>> from transformers import AutoImageProcessor, TFSegformerForSemanticSegmentation
>>> from PIL import Image
>>> import requests
>>> url = "http://images.cocodataset.org/val2017/000000039769.jpg"
>>> image = Image.open(requests.get(url, stream=True).raw)
>>> image_processor = AutoImageProcessor.from_pretrained("nvidia/segformer-b0-finetuned-ade-512-512")
>>> model = TFSegformerForSemanticSegmentation.from_pretrained("nvidia/segformer-b0-finetuned-ade-512-512")
>>> inputs = image_processor(images=image, return_tensors="tf")
>>> outputs = model(**inputs, training=False)
>>> # logits are of shape (batch_size, num_labels, height/4, width/4)
>>> logits = outputs.logits
>>> list(logits.shape)
[1, 150, 128, 128]