Python卷积神经网络(CNN)来识别和计数不同类型的工业零件

以下三种类型工业零件为例,使用卷积神经网络(CNN)来识别和计数不同类型的工业零件。以下是Python实现步骤:

  1. 数据准备:收集并标注包含不同形状(如方形、圆形、扇形)的工业零件图像数据集。

  2. 模型选择:选择一个预训练的深度学习模型(如ResNet、VGG或MobileNet)作为基础模型,并进行微调。

  3. 模型训练:使用标注好的数据集训练模型,使其能够识别不同形状的零件。

  4. 零件计数:在测试图像上应用训练好的模型,识别并计数不同类型的零件。

代码示例如下,使用Keras和TensorFlow来实现这个系统:

python 复制代码
import tensorflow as tf
from tensorflow.keras import layers, models
from tensorflow.keras.preprocessing.image import ImageDataGenerator
import numpy as np

# 1. 数据准备
train_datagen = ImageDataGenerator(rescale=1./255, validation_split=0.2)

train_generator = train_datagen.flow_from_directory(
    'path_to_dataset',
    target_size=(150, 150),
    batch_size=32,
    class_mode='categorical',
    subset='training'
)

validation_generator = train_datagen.flow_from_directory(
    'path_to_dataset',
    target_size=(150, 150),
    batch_size=32,
    class_mode='categorical',
    subset='validation'
)

# 2. 模型选择
model = models.Sequential([
    layers.Conv2D(32, (3, 3), activation='relu', input_shape=(150, 150, 3)),
    layers.MaxPooling2D((2, 2)),
    layers.Conv2D(64, (3, 3), activation='relu'),
    layers.MaxPooling2D((2, 2)),
    layers.Conv2D(128, (3, 3), activation='relu'),
    layers.MaxPooling2D((2, 2)),
    layers.Conv2D(128, (3, 3), activation='relu'),
    layers.MaxPooling2D((2, 2)),
    layers.Flatten(),
    layers.Dense(512, activation='relu'),
    layers.Dense(3, activation='softmax')  # 3 classes: square, circle, sector
])

# 3. 模型训练
model.compile(optimizer='adam',
              loss='categorical_crossentropy',
              metrics=['accuracy'])

history = model.fit(
    train_generator,
    steps_per_epoch=train_generator.samples // train_generator.batch_size,
    validation_data=validation_generator,
    validation_steps=validation_generator.samples // validation_generator.batch_size,
    epochs=10
)

# 4. 零件计数
from tensorflow.keras.preprocessing import image

def count_parts(image_path):
    img = image.load_img(image_path, target_size=(150, 150))
    img_array = image.img_to_array(img)
    img_array = np.expand_dims(img_array, axis=0)
    img_array /= 255.0

    predictions = model.predict(img_array)
    predicted_class = np.argmax(predictions, axis=1)
    class_labels = {0: 'square', 1: 'circle', 2: 'sector'}
    return class_labels[predicted_class[0]]

# 示例:计数图像中的零件
image_path = 'path_to_test_image'
print(f"The part in the image is a: {count_parts(image_path)}")
相关推荐
IT猿手2 小时前
2025最新群智能优化算法:山羊优化算法(Goat Optimization Algorithm, GOA)求解23个经典函数测试集,MATLAB
人工智能·python·算法·数学建模·matlab·智能优化算法
萧鼎3 小时前
深入解析 Umi-OCR:高效的免费开源 OCR 文字识别工具
python·ocr·umi-ocr
夏天的味道٥3 小时前
使用 Java 执行 SQL 语句和存储过程
java·开发语言·sql
IT、木易4 小时前
大白话JavaScript实现一个函数,将字符串中的每个单词首字母大写。
开发语言·前端·javascript·ecmascript
Mr.NickJJ5 小时前
JavaScript系列06-深入理解 JavaScript 事件系统:从原生事件到 React 合成事件
开发语言·javascript·react.js
Archer1946 小时前
C语言——链表
c语言·开发语言·链表
My Li.6 小时前
c++的介绍
开发语言·c++
功德+n6 小时前
Maven 使用指南:基础 + 进阶 + 高级用法
java·开发语言·maven
达斯维达的大眼睛6 小时前
qt小项目,简单的音乐播放器
开发语言·qt
梦丶晓羽6 小时前
自然语言处理:文本分类
人工智能·python·自然语言处理·文本分类·朴素贝叶斯·逻辑斯谛回归