使用pytorch实现用shufflenet v2进行图像分类,使用labelimg数据集,并给出模型代码,训练代码,并描述整个过程

时间: 2023-08-06 07:02:49 浏览: 109
1. 数据准备 首先,需要准备一个图像分类的数据集。在本例中,我们使用了labelimg数据集。 2. 模型选择 接下来,选择适合数据集的深度学习模型。在本例中,我们选择使用shufflenet v2模型。 3. 模型代码 下面是使用pytorch实现的shufflenet v2模型代码: ```python import torch import torch.nn as nn import torch.nn.functional as F class ShuffleUnit(nn.Module): def __init__(self, in_channels, out_channels, groups=3, stride=1): super(ShuffleUnit, self).__init__() mid_channels = out_channels // 4 self.conv1 = nn.Conv2d(in_channels, mid_channels, kernel_size=1, groups=1, stride=1, padding=0, bias=False) self.bn1 = nn.BatchNorm2d(mid_channels) self.conv2 = nn.Conv2d(mid_channels, mid_channels, kernel_size=3, groups=groups, stride=stride, padding=1, bias=False) self.bn2 = nn.BatchNorm2d(mid_channels) self.conv3 = nn.Conv2d(mid_channels, out_channels, kernel_size=1, groups=1, stride=1, padding=0, bias=False) self.bn3 = nn.BatchNorm2d(out_channels) self.shortcut = nn.Sequential() if stride != 1 or in_channels != out_channels: self.shortcut = nn.Sequential( nn.Conv2d(in_channels, out_channels, kernel_size=1, groups=1, stride=stride, padding=0, bias=False), nn.BatchNorm2d(out_channels) ) def forward(self, x): out = F.relu(self.bn1(self.conv1(x))) out = F.relu(self.bn2(self.conv2(out))) out = self.bn3(self.conv3(out)) shortcut = self.shortcut(x) out = F.relu(torch.cat([out, shortcut], dim=1)) return out class ShuffleNetV2(nn.Module): def __init__(self, input_size=224, n_class=1000, scale_factor=1.0): super(ShuffleNetV2, self).__init__() assert input_size % 32 == 0 self.scale_factor = scale_factor self.stage_repeats = [4, 8, 4] self.stage_out_channels = [24, 116, 232, 464, 1024] if self.scale_factor != 1.0: self.stage_out_channels = [int(c * self.scale_factor) for c in self.stage_out_channels] self.conv1 = nn.Conv2d(3, 24, kernel_size=3, groups=1, stride=2, padding=1, bias=False) self.bn1 = nn.BatchNorm2d(24) self.maxpool = nn.MaxPool2d(kernel_size=3, stride=2, padding=1) self.stage2 = self._make_stage(2, stride=2) self.stage3 = self._make_stage(3, stride=2) self.stage4 = self._make_stage(4, stride=2) self.globalpool = nn.AvgPool2d(int(input_size / 32)) self.fc = nn.Linear(self.stage_out_channels[-1], n_class) def _make_stage(self, stage, stride): modules = OrderedDict() stage_name = "ShuffleUnit_Stage{}".format(stage) previous_channels = self.stage_out_channels[stage - 2] current_channels = self.stage_out_channels[stage - 1] for i in range(self.stage_repeats[stage - 2]): if i == 0: modules[stage_name + "_{}".format(i)] = ShuffleUnit( previous_channels, current_channels, stride=stride) else: modules[stage_name + "_{}".format(i)] = ShuffleUnit( current_channels, current_channels, stride=1) return nn.Sequential(modules) def forward(self, x): x = F.relu(self.bn1(self.conv1(x))) x = self.maxpool(x) x = self.stage2(x) x = self.stage3(x) x = self.stage4(x) x = self.globalpool(x) x = x.view(x.size(0), -1) x = self.fc(x) return x ``` 4. 训练代码 接下来,编写训练代码。在本例中,我们使用交叉熵损失函数,并使用Adam优化器进行模型优化。 ```python import torch.optim as optim from torch.utils.data import DataLoader # 定义超参数 batch_size = 32 learning_rate = 0.001 epochs = 10 # 加载数据集 dataset = MyDataset() dataloader = DataLoader(dataset, batch_size=batch_size, shuffle=True) # 定义模型、损失函数和优化器 model = ShuffleNetV2().cuda() criterion = nn.CrossEntropyLoss() optimizer = optim.Adam(model.parameters(), lr=learning_rate) # 训练模型 for epoch in range(epochs): running_loss = 0.0 for i, data in enumerate(dataloader, 0): inputs, labels = data inputs, labels = inputs.cuda(), labels.cuda() optimizer.zero_grad() outputs = model(inputs) loss = criterion(outputs, labels) loss.backward() optimizer.step() running_loss += loss.item() print('[%d] loss: %.3f' % (epoch + 1, running_loss / len(dataloader))) print('Finished Training') ``` 5. 整个过程 整个过程如下: 1. 准备数据集(labelimg数据集)。 2. 选择适合数据集的深度学习模型(shufflenet v2)。 3. 编写模型代码(pytorch实现的shufflenet v2模型代码)。 4. 编写训练代码(使用交叉熵损失函数和Adam优化器进行模型优化)。 5. 训练模型,输出训练损失。 6. 完成训练,得到训练好的模型,可以对新的图片进行分类预测。

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