基于深度学习的图像分类或识别系统(含全套项目+PyQt5界面)

目录

一、项目界面

二、代码实现

1、数据集结构

2、设置需要模型的训练参数和指定数据集路径

3、网络代码

4、训练代码

5、评估代码

6、结果显示

三、项目代码


一、项目界面

二、代码实现

1、数据集结构

每一个文件夹对应一个类别的数据

2、设置需要模型的训练参数和指定数据集路径
python 复制代码
# 数据名字标签
label_names = {0:"daisy",
               1:"dandelion",
               2:"rose",
               3:"sunflower",
               4:"tulip",
               }

# 类别数量,根据label_names标签名自动得出
num_classes = len(label_names)

# 重采样大小。如果无则填None
re_size = (28,28)

# 训练集地址,默认即可
train_path = r"./data/train"
# 验证集地址,默认即可
val_path = r"./data/val"
# 测试集地址,默认即可
test_path = r"./data/test"


# 图像后缀
img_ = "jpg"

# 批量大小
batch_size = 64

# 结果保存地址
save_results = r"./results"

# 学习率
lr = 0.001

# 迭代次数
epochs = 20


# ----------划分数据集参数-----------
# 确定将数据集划分为训练集,验证集,测试集的比例
train_pct = 0.5
valid_pct = 0.1
test_pct = 0.4

# 确定原图像数据集路径。默认即可
dataset_dir = r"./data/data"  # 原始数据集路径
# 确定数据集划分后保存的路径
split_dir = r"./data"         # 划分后保存路径
3、网络代码

该网络基于残差模型修改

python 复制代码
import torch
import torch.nn as nn
import torchvision.models as models


class resnet18(nn.Module):
    def __init__(self, num_classes=5, pretrained=False):
        super(resnet18, self).__init__()

        # 加载ResNet-18模型
        self.model = models.resnet18(pretrained=pretrained)
        # print(self.model)

        # 更改全连接层以输出自定义类别数量
        self.model.fc = nn.Linear(self.model.fc.in_features, num_classes)

    def forward(self, x):
        return self.model(x)

if __name__ == '__main__':
    # 示例用法
    num_classes = 10
    model = resnet18(num_classes=num_classes)

    # 打印模型以确认更改
    print(model)
4、训练代码
python 复制代码
import os
import torch
import torch.nn as nn
from models.resnet18 import resnet18
from utils.utils import train_and_val,plot_acc,plot_loss,plot_lr,MyDataset
import numpy as np
from torch.utils.data import DataLoader
import glob
import pandas as pd
import config

def main(epochs,model):
    device = torch.device("cuda" if torch.cuda.is_available() else "cpu")
    if not os.path.exists(config.save_results):
        os.makedirs(config.save_results)

    # ----------------------------模型加载-------------------------
    model = model.to(device)
    loss_function = nn.CrossEntropyLoss()
    optimizer = torch.optim.Adam(model.parameters(), lr=config.lr)
    scheduler = torch.optim.lr_scheduler.StepLR(optimizer,
                                                step_size=5,
                                                gamma=0.9)  # 每经过5个epoch,学习率乘以0.9
    # ------------------------------------------------------------

    # ---------------------------加载数据--------------------------
    im_train_list = glob.glob(config.train_path + "/*/*." + config.img_)
    im_val_list = glob.glob(config.val_path + "/*/*." + config.img_)

    train_dataset = MyDataset(im_train_list, config.label_names)
    val_dataset = MyDataset(im_val_list, config.label_names)

    train_loader = DataLoader(train_dataset,
                              batch_size=config.batch_size,
                              shuffle=True)

    val_loader = DataLoader(val_dataset,
                             batch_size=config.batch_size,
                             shuffle=False)

    print("num of train", len(train_dataset))
    print("num of val", len(val_loader))
    # ------------------------------------------------------------

    # ---------------------------网络训练--------------------------
    history = train_and_val(epochs, model, train_loader,val_loader,loss_function, optimizer,scheduler,config.save_results,device)
    df = pd.DataFrame(history) # 转换为DataFrame
    df.to_excel(os.path.join(config.save_results,'history.xlsx'), index=False) # 保存为 Excel 文件

    plot_loss(np.arange(0,epochs),config.save_results, history)
    plot_acc(np.arange(0,epochs),config.save_results, history)
    plot_lr(np.arange(0,epochs),config.save_results, history)

if __name__ == '__main__':
    model = resnet18(num_classes=config.num_classes)
    main(config.epochs,model)
5、评估代码
python 复制代码
from sklearn.metrics import classification_report
import torch
import os
import torch.nn as nn
from tqdm import tqdm
import pandas as pd
from models.resnet18 import resnet18
import matplotlib.pyplot as plt
from utils.utils import MyDataset,reports
from torch.utils.data import DataLoader
import seaborn as sns
import glob
import config

def main(model):
    device = torch.device("cuda" if torch.cuda.is_available() else "cpu")

    # ----------------------------模型加载-------------------------
    model = model.to(device)
    checkpoint = torch.load(os.path.join(config.save_results,"best.pth"))
    model.load_state_dict(checkpoint, strict=True)
    model.eval()
    # ------------------------------------------------------------

    # ---------------------------加载数据--------------------------
    im_test_list = glob.glob(config.test_path + "/*/*." + config.img_)
    test_dataset = MyDataset(im_test_list, config.label_names)
    test_loader = DataLoader(test_dataset,
                             batch_size=config.batch_size,
                             shuffle=False)
    print("num of test", len(test_loader))
    # ------------------------------------------------------------

    act = nn.Softmax(dim=-1)
    y_true, y_pred = [], []
    with torch.no_grad():
        with tqdm(total=len(test_loader)) as pbar:
            for images, labels in test_loader:
                outputs = act(model(images.to(device)))
                _, predicted = torch.max(outputs, 1)
                predicted = predicted.cpu()
                y_pred.extend(predicted.numpy())
                y_true.extend(labels.cpu().numpy())
                pbar.update(1)

    oa,aa,kappa,cls,cm = reports(y_true, y_pred)
    cr = classification_report(y_true, y_pred, target_names=config.label_names.values(), output_dict=True)

    df = pd.DataFrame(cr).transpose()
    df.to_csv(os.path.join(config.save_results,"classification_report.csv"), index=True)
    print("Accuracy is :", oa)

    with open(os.path.join(config.save_results,"results.txt"), "a") as file:
        file.write('OA:{:.4f} AA:{:.4f} kappa:{:.4f}\ncls:{}\n混淆矩阵:\n{}\n'.format(oa, aa, kappa,cls,cm))

    plt.figure(figsize=(10, 7))
    sns.heatmap(cm, annot=True, xticklabels=config.label_names.values(), yticklabels=config.label_names.values(), cmap='Blues', fmt="d")

    plt.xlabel('Predicted')
    plt.ylabel('True')
    plt.savefig(os.path.join(config.save_results,'test_confusion_matrix.png'))
    plt.clf()

if __name__ == '__main__':
    model = resnet18()
    main(model)
6、结果显示

上述仅仅是简单演示,结果没有参考意义。

三、项目代码

本项目的代码通过以下链接下载:基于深度学习的图像分类或识别系统(含全套项目+PyQt5界面)

相关推荐
Omics Pro2 分钟前
预测性虚拟细胞中显式机理算子
大数据·数据库·人工智能·python·算法·机器学习·自然语言处理
Eloudy6 分钟前
全文 - version.A - AMBA CHI Chip-to-Chip(C2C)
java·开发语言·数据库·gpu·chiplet
秋名RG13 分钟前
Java历代LTS版本新特性详解(代码增强版)
java·开发语言·python
李少兄13 分钟前
深度剖析 Hutool ObjectUtil
java·开发语言
魏码不凡14 分钟前
Go 编译报错:undefined: webp.Encode 问题排查与解决
开发语言·后端·golang
276695829215 分钟前
youdao/有道翻译APP 算法协议分析
开发语言·前端·python·sign·youdao·有道翻译app算法·有道app协议请求
渡我白衣17 分钟前
深入理解 Transformer:Decoder与Masked_Attention
linux·服务器·网络·c++·人工智能·深度学习·transformer
励志不掉头发的内向程序员23 分钟前
【从零写一个CAD 04】中键拖动平移:抓住一个点,让它一直待在鼠标底下
开发语言·c++·qt·学习·系统架构·计算机外设
tachibana22 小时前
与其他语言相比,使用 Go 有什么好处?
开发语言·后端·golang·go
阿俊-全栈开发6 小时前
LikeShop 单商户SaaS商城分销模块二开:佣金计算与结算逻辑实现
java·开发语言·微服务·likeshop·likeshop开源商城·likeshop多商户