幽冥大陆(七十九)Python 水果识别训练视频识别 —东方仙盟练气期

第一步:Win7 配置 Python 虚拟环境

1. 安装 Python 3.8.10

2. 创建并激活虚拟环境

  1. 打开 cmd 命令行,执行以下命令创建项目文件夹和虚拟环境: bash

    运行

    复制代码
    # 新建项目根目录
    mkdir fruit_ncnn_project && cd fruit_ncnn_project
    
    # 创建虚拟环境(venv_fruit 为环境名)
    python -m venv venv_fruit
  2. 激活虚拟环境: bash

    运行

    复制代码
    # Win7 cmd 命令
    venv_fruit\Scripts\activate.bat

    激活后命令行前缀会出现 (venv_fruit),表示进入隔离环境。

3. 安装 Win7 兼容的依赖库

激活虚拟环境后,执行以下命令安装指定版本依赖,避免兼容性问题:

bash

运行

复制代码
# 升级 pip 到兼容版本
python -m pip install --upgrade pip==21.3.1

# 安装 PyTorch + TorchVision CPU 版(Win7 最高兼容版本)
pip install torch==1.12.1+cpu torchvision==0.13.1+cpu -f https://download.pytorch.org/whl/cpu/torch_stable.html

# 安装其他必备库
pip install pillow==9.5.0 numpy==1.23.5 opencv-python==4.5.5.64

4. 退出虚拟环境(训练完成后执行)

bash

运行

复制代码
deactivate

第二步:训练模型并生成 .pth 文件

注意:运行前需将 Fruits-360 数据集放在 ./datasets 目录下,确保 TrainingTest 子文件夹存在。全程在激活的虚拟环境中执行。

训练代码(fruit_train.py)

python

运行

复制代码
import torch
import torch.nn as nn
import torch.optim as optim
from torchvision import transforms
from torchvision.datasets import ImageFolder
from torch.utils.data import DataLoader

# ==================== 配置项 ====================
TRAIN_DIR = "./datasets/Training"  # 数据集训练集路径
TEST_DIR = "./datasets/Test"        # 数据集测试集路径
MODEL_SAVE_PATH = "fruit_mobilenetv2.pth"  # 模型保存路径
NUM_EPOCHS = 15  # 训练轮数
BATCH_SIZE = 32  # 批次大小
# ================================================

# 1. 数据预处理(适配 Fruits-360 图像尺寸)
transform = transforms.Compose([
    transforms.Resize((100, 100)),
    transforms.ToTensor(),
    transforms.Normalize(mean=[0.485, 0.456, 0.406], std=[0.229, 0.224, 0.225])
])

# 2. 加载数据集(Win7 必须设 num_workers=0)
train_dataset = ImageFolder(TRAIN_DIR, transform=transform)
test_dataset = ImageFolder(TEST_DIR, transform=transform)
num_classes = len(train_dataset.classes)  # 自动适配 208 类

train_loader = DataLoader(train_dataset, batch_size=BATCH_SIZE, shuffle=True, num_workers=0)
test_loader = DataLoader(test_dataset, batch_size=BATCH_SIZE, shuffle=False, num_workers=0)

# 3. 加载预训练 MobileNetV2 并修改分类头(迁移学习)
from torchvision import models
model = models.mobilenet_v2(pretrained=True)
model.classifier[1] = nn.Linear(model.last_channel, num_classes)
model = model.to("cpu")  # 强制 CPU 训练

# 4. 训练配置
criterion = nn.CrossEntropyLoss()
optimizer = optim.Adam(model.parameters(), lr=0.001)

# 5. 训练+验证循环
print(f"开始训练 {num_classes} 类水果分类模型...")
for epoch in range(NUM_EPOCHS):
    # 训练阶段
    model.train()
    train_loss = 0.0
    for imgs, labels in train_loader:
        optimizer.zero_grad()
        outputs = model(imgs)
        loss = criterion(outputs, labels)
        loss.backward()
        optimizer.step()
        train_loss += loss.item() * imgs.size(0)

    # 验证阶段
    model.eval()
    test_acc = 0.0
    with torch.no_grad():
        for imgs, labels in test_loader:
            outputs = model(imgs)
            _, preds = torch.max(outputs, 1)
            test_acc += torch.sum(preds == labels.data)

    # 打印日志
    avg_loss = train_loss / len(train_dataset)
    avg_acc = test_acc.double() / len(test_dataset)
    print(f"Epoch [{epoch+1}/{NUM_EPOCHS}] | Loss: {avg_loss:.4f} | Test Acc: {avg_acc:.4f}")

# 6. 保存训练好的模型
torch.save(model.state_dict(), MODEL_SAVE_PATH)
print(f"\n模型训练完成,已保存至 {MODEL_SAVE_PATH}")

阿雪技术观

在科技发展浪潮中,我们不妨积极投身技术共享。不满足于做受益者,更要主动担当贡献者。无论是分享代码、撰写技术博客,还是参与开源项目维护改进,每一个微小举动都可能蕴含推动技术进步的巨大能量。东方仙盟是汇聚力量的天地,我们携手在此探索硅基生命,为科技进步添砖加瓦。

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