欧美bbbwbbbw肥妇,免费乱码人妻系列日韩,一级黄片

Pytorch 使用CNN圖像分類的實現(xiàn)

 更新時間:2020年06月16日 09:56:21   作者:NULL  
這篇文章主要介紹了Pytorch 使用CNN圖像分類的實現(xiàn),文中通過示例代碼介紹的非常詳細,對大家的學習或者工作具有一定的參考學習價值,需要的朋友們下面隨著小編來一起學習學習吧

需求

在4*4的圖片中,比較外圍黑色像素點和內圈黑色像素點個數(shù)的大小將圖片分類

如上圖圖片外圍黑色像素點5個大于內圈黑色像素點1個分為0類反之1類

想法

  • 通過numpy、PIL構造4*4的圖像數(shù)據(jù)集
  • 構造自己的數(shù)據(jù)集類
  • 讀取數(shù)據(jù)集對數(shù)據(jù)集選取減少偏斜
  • cnn設計因為特征少,直接1*1卷積層
  • 或者在4*4外圍添加padding成6*6,設計2*2的卷積核得出3*3再接上全連接層

代碼

import torch
import torchvision
import torchvision.transforms as transforms
import numpy as np
from PIL import Image

構造數(shù)據(jù)集

import csv
import collections
import os
import shutil

def buildDataset(root,dataType,dataSize):
  """構造數(shù)據(jù)集
  構造的圖片存到root/{dataType}Data
  圖片地址和標簽的csv文件存到 root/{dataType}DataInfo.csv
  Args:
    root:str
      項目目錄
    dataType:str
      'train'或者‘test'
    dataNum:int
      數(shù)據(jù)大小
  Returns:
  """
  dataInfo = []
  dataPath = f'{root}/{dataType}Data'
  if not os.path.exists(dataPath):
    os.makedirs(dataPath)
  else:
    shutil.rmtree(dataPath)
    os.mkdir(dataPath)
    
  for i in range(dataSize):
    # 創(chuàng)建0,1 數(shù)組
    imageArray=np.random.randint(0,2,(4,4))
    # 計算0,1數(shù)量得到標簽
    allBlackNum = collections.Counter(imageArray.flatten())[0]
    innerBlackNum = collections.Counter(imageArray[1:3,1:3].flatten())[0]
    label = 0 if (allBlackNum-innerBlackNum)>innerBlackNum else 1
    # 將圖片保存
    path = f'{dataPath}/{i}.jpg'
    dataInfo.append([path,label])
    im = Image.fromarray(np.uint8(imageArray*255))
    im = im.convert('1') 
    im.save(path)
  # 將圖片地址和標簽存入csv文件
  filePath = f'{root}/{dataType}DataInfo.csv'
  with open(filePath, 'w') as f:
    writer = csv.writer(f)
    writer.writerows(dataInfo)
root=r'/Users/null/Documents/PythonProject/Classifier'

構造訓練數(shù)據(jù)集

buildDataset(root,'train',20000)

構造測試數(shù)據(jù)集

buildDataset(root,'test',10000)

讀取數(shù)據(jù)集

class MyDataset(torch.utils.data.Dataset):

  def __init__(self, root, datacsv, transform=None):
    super(MyDataset, self).__init__()
    with open(f'{root}/{datacsv}', 'r') as f:
      imgs = []
      # 讀取csv信息到imgs列表
      for path,label in map(lambda line:line.rstrip().split(','),f):
        imgs.append((path, int(label)))
    self.imgs = imgs
    self.transform = transform if transform is not None else lambda x:x
    
  def __getitem__(self, index):
    path, label = self.imgs[index]
    img = self.transform(Image.open(path).convert('1'))
    return img, label

  def __len__(self):
    return len(self.imgs)
trainData=MyDataset(root = root,datacsv='trainDataInfo.csv', transform=transforms.ToTensor())
testData=MyDataset(root = root,datacsv='testDataInfo.csv', transform=transforms.ToTensor())

處理數(shù)據(jù)集使得數(shù)據(jù)集不偏斜

import itertools

def chooseData(dataset,scale):
  # 將類別為1的排序到前面
  dataset.imgs.sort(key=lambda x:x[1],reverse=True)
  # 獲取類別1的數(shù)目 ,取scale倍的數(shù)組,得數(shù)據(jù)不那么偏斜
  trueNum =collections.Counter(itertools.chain.from_iterable(dataset.imgs))[1]
  end = min(trueNum*scale,len(dataset))
  dataset.imgs=dataset.imgs[:end]
scale = 4
chooseData(trainData,scale)
chooseData(testData,scale)
len(trainData),len(testData)
(2250, 1122)
import torch.utils.data as Data

# 超參數(shù)
batchSize = 50
lr = 0.1
numEpochs = 20

trainIter = Data.DataLoader(dataset=trainData, batch_size=batchSize, shuffle=True)
testIter = Data.DataLoader(dataset=testData, batch_size=batchSize)

定義模型

from torch import nn
from torch.autograd import Variable
from torch.nn import Module,Linear,Sequential,Conv2d,ReLU,ConstantPad2d
import torch.nn.functional as F
class Net(Module):  
  def __init__(self):
    super(Net, self).__init__()

    self.cnnLayers = Sequential(
      # padding添加1層常數(shù)1,設定卷積核為2*2
      ConstantPad2d(1, 1),
      Conv2d(1, 1, kernel_size=2, stride=2,bias=True)
    )
    self.linearLayers = Sequential(
      Linear(9, 2)
    )

  def forward(self, x):
    x = self.cnnLayers(x)
    x = x.view(x.shape[0], -1)
    x = self.linearLayers(x)
    return x
class Net2(Module):  
  def __init__(self):
    super(Net2, self).__init__()

    self.cnnLayers = Sequential(
      Conv2d(1, 1, kernel_size=1, stride=1,bias=True)
    )
    self.linearLayers = Sequential(
      ReLU(),
      Linear(16, 2)
    )

  def forward(self, x):
    x = self.cnnLayers(x)
    x = x.view(x.shape[0], -1)
    x = self.linearLayers(x)
    return x

定義損失函數(shù)

# 交叉熵損失函數(shù)
loss = nn.CrossEntropyLoss()
loss2 = nn.CrossEntropyLoss()

定義優(yōu)化算法

net = Net()
optimizer = torch.optim.SGD(net.parameters(),lr = lr)
net2 = Net2()
optimizer2 = torch.optim.SGD(net2.parameters(),lr = lr)

訓練模型

# 計算準確率
def evaluateAccuracy(dataIter, net):
  accSum, n = 0.0, 0
  with torch.no_grad():
    for X, y in dataIter:
      accSum += (net(X).argmax(dim=1) == y).float().sum().item()
      n += y.shape[0]
  return accSum / n
def train(net, trainIter, testIter, loss, numEpochs, batchSize,
       optimizer):
  for epoch in range(numEpochs):
    trainLossSum, trainAccSum, n = 0.0, 0.0, 0
    for X,y in trainIter:
      yHat = net(X)
      l = loss(yHat,y).sum()
      optimizer.zero_grad()
      l.backward()
      optimizer.step()
      # 計算訓練準確度和loss
      trainLossSum += l.item()
      trainAccSum += (yHat.argmax(dim=1) == y).sum().item()
      n += y.shape[0]
    # 評估測試準確度
    testAcc = evaluateAccuracy(testIter, net)
    print('epoch {:d}, loss {:.4f}, train acc {:.3f}, test acc {:.3f}'.format(epoch + 1, trainLossSum / n, trainAccSum / n, testAcc))  

Net模型訓練

train(net, trainIter, testIter, loss, numEpochs, batchSize,optimizer)
epoch 1, loss 0.0128, train acc 0.667, test acc 0.667
epoch 2, loss 0.0118, train acc 0.683, test acc 0.760
epoch 3, loss 0.0104, train acc 0.742, test acc 0.807
epoch 4, loss 0.0093, train acc 0.769, test acc 0.772
epoch 5, loss 0.0085, train acc 0.797, test acc 0.745
epoch 6, loss 0.0084, train acc 0.798, test acc 0.807
epoch 7, loss 0.0082, train acc 0.804, test acc 0.816
epoch 8, loss 0.0078, train acc 0.816, test acc 0.812
epoch 9, loss 0.0077, train acc 0.818, test acc 0.817
epoch 10, loss 0.0074, train acc 0.824, test acc 0.826
epoch 11, loss 0.0072, train acc 0.836, test acc 0.819
epoch 12, loss 0.0075, train acc 0.823, test acc 0.829
epoch 13, loss 0.0071, train acc 0.839, test acc 0.797
epoch 14, loss 0.0067, train acc 0.849, test acc 0.824
epoch 15, loss 0.0069, train acc 0.848, test acc 0.843
epoch 16, loss 0.0064, train acc 0.864, test acc 0.851
epoch 17, loss 0.0062, train acc 0.867, test acc 0.780
epoch 18, loss 0.0060, train acc 0.871, test acc 0.864
epoch 19, loss 0.0057, train acc 0.881, test acc 0.890
epoch 20, loss 0.0055, train acc 0.885, test acc 0.897

Net2模型訓練

# batchSize = 50 
# lr = 0.1
# numEpochs = 15 下得出的結果
train(net2, trainIter, testIter, loss2, numEpochs, batchSize,optimizer2)

epoch 1, loss 0.0119, train acc 0.638, test acc 0.676
epoch 2, loss 0.0079, train acc 0.823, test acc 0.986
epoch 3, loss 0.0046, train acc 0.987, test acc 0.977
epoch 4, loss 0.0030, train acc 0.983, test acc 0.973
epoch 5, loss 0.0023, train acc 0.981, test acc 0.976
epoch 6, loss 0.0019, train acc 0.980, test acc 0.988
epoch 7, loss 0.0016, train acc 0.984, test acc 0.984
epoch 8, loss 0.0014, train acc 0.985, test acc 0.986
epoch 9, loss 0.0013, train acc 0.987, test acc 0.992
epoch 10, loss 0.0011, train acc 0.989, test acc 0.993
epoch 11, loss 0.0010, train acc 0.989, test acc 0.996
epoch 12, loss 0.0010, train acc 0.992, test acc 0.994
epoch 13, loss 0.0009, train acc 0.993, test acc 0.994
epoch 14, loss 0.0008, train acc 0.995, test acc 0.996
epoch 15, loss 0.0008, train acc 0.994, test acc 0.998

測試

test = torch.Tensor([[[[0,0,0,0],[0,1,1,0],[0,1,1,0],[0,0,0,0]]],
         [[[1,1,1,1],[1,0,0,1],[1,0,0,1],[1,1,1,1]]],
         [[[0,1,0,1],[1,0,0,1],[1,0,0,1],[0,0,0,1]]],
         [[[0,1,1,1],[1,0,0,1],[1,0,0,1],[0,0,0,1]]],
         [[[0,0,1,1],[1,0,0,1],[1,0,0,1],[1,0,1,0]]],
         [[[0,0,1,0],[0,1,0,1],[0,0,1,1],[1,0,1,0]]],
         [[[1,1,1,0],[1,0,0,1],[1,0,1,1],[1,0,1,1]]]
         ])

target=torch.Tensor([0,1,0,1,1,0,1])
test
tensor([[[[0., 0., 0., 0.],
     [0., 1., 1., 0.],
     [0., 1., 1., 0.],
     [0., 0., 0., 0.]]],

​

    [[[1., 1., 1., 1.],
     [1., 0., 0., 1.],
     [1., 0., 0., 1.],
     [1., 1., 1., 1.]]],

​

    [[[0., 1., 0., 1.],
     [1., 0., 0., 1.],
     [1., 0., 0., 1.],
     [0., 0., 0., 1.]]],

​

    [[[0., 1., 1., 1.],
     [1., 0., 0., 1.],
     [1., 0., 0., 1.],
     [0., 0., 0., 1.]]],

​

    [[[0., 0., 1., 1.],
     [1., 0., 0., 1.],
     [1., 0., 0., 1.],
     [1., 0., 1., 0.]]],

​

    [[[0., 0., 1., 0.],
     [0., 1., 0., 1.],
     [0., 0., 1., 1.],
     [1., 0., 1., 0.]]],

​

    [[[1., 1., 1., 0.],
     [1., 0., 0., 1.],
     [1., 0., 1., 1.],
     [1., 0., 1., 1.]]]])



with torch.no_grad():
  output = net(test)
  output2 = net2(test)
predictions =output.argmax(dim=1)
predictions2 =output2.argmax(dim=1)
# 比較結果
print(f'Net測試結果{predictions.eq(target)}')
print(f'Net2測試結果{predictions2.eq(target)}')
Net測試結果tensor([ True, True, False, True, True, True, True])
Net2測試結果tensor([False, True, False, True, True, False, True])

到此這篇關于Pytorch 使用CNN圖像分類的實現(xiàn)的文章就介紹到這了,更多相關Pytorch CNN圖像分類內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家!

相關文章

  • Python三種遍歷文件目錄的方法實例代碼

    Python三種遍歷文件目錄的方法實例代碼

    這篇文章主要介紹了Python三種遍歷文件目錄的方法實例代碼,具有一定借鑒價值,需要的朋友可以參考下
    2018-01-01
  • 詳解Python3.8+PyQt5+pyqt5-tools+Pycharm配置詳細教程

    詳解Python3.8+PyQt5+pyqt5-tools+Pycharm配置詳細教程

    這篇文章主要介紹了Python3.8+PyQt5+pyqt5-tools+Pycharm配置詳細教程,本文給大家介紹的非常詳細,對大家的學習或工作具有一定的參考借鑒價值,需要的朋友參考下吧
    2020-11-11
  • django連接oracle時setting 配置方法

    django連接oracle時setting 配置方法

    今天小編就為大家分享一篇django連接oracle時setting 配置方法,具有很好的參考價值,希望對大家有所幫助。一起跟隨小編過來看看吧
    2019-08-08
  • python項目--使用Tkinter的日歷GUI應用程序

    python項目--使用Tkinter的日歷GUI應用程序

    在 Python 中,我們可以使用 Tkinter 制作 GUI。如果你非常有想象力和創(chuàng)造力,你可以用 Tkinter 做出很多有趣的東西,希望本篇文章能夠幫到你
    2021-08-08
  • python用Configobj模塊讀取配置文件

    python用Configobj模塊讀取配置文件

    這篇文章主要介紹了python用Configobj模塊讀取配置文件,幫助大家更好的利用python處理文件,感興趣的朋友可以了解下
    2020-09-09
  • 深入了解Python在HDA中的應用

    深入了解Python在HDA中的應用

    這篇文章主要介紹了深入了解Python在HDA中的應用,文中通過示例代碼介紹的非常詳細,對大家的學習或者工作具有一定的參考學習價值,需要的朋友可以參考下
    2019-09-09
  • 詳解在SpringBoot如何優(yōu)雅的使用多線程

    詳解在SpringBoot如何優(yōu)雅的使用多線程

    這篇文章主要帶大家快速了解一下@Async注解的用法,包括異步方法無返回值、有返回值,最后總結了@Async注解失效的幾個坑,感興趣的小伙伴可以了解一下
    2023-02-02
  • 詳解python os.walk()方法的使用

    詳解python os.walk()方法的使用

    今天給大家?guī)淼氖顷P于Python的相關知識,文章圍繞python os.walk()方法的使用展開,文中有非常詳細的介紹及代碼示例,需要的朋友可以參考下
    2021-06-06
  • Python3 列表list合并的4種方法

    Python3 列表list合并的4種方法

    這篇文章主要介紹了Python3 列表list合并的4種方法,需要的朋友可以參考下
    2021-04-04
  • Pycharm 使用 Pipenv 新建的虛擬環(huán)境(圖文詳解)

    Pycharm 使用 Pipenv 新建的虛擬環(huán)境(圖文詳解)

    pipenv 是 Pipfile 主要倡導者、requests 作者 Kenneth Reitz 寫的一個命令行工具,主要包含了Pipfile、pip、click、requests和virtualenv。這篇文章主要介紹了Pycharm 使用 Pipenv 新建的虛擬環(huán)境的問題,需要的朋友可以參考下
    2020-04-04

最新評論