D:\wjd这个路径下有800多张1000*1000的png格式的ovito三色图片,想按照一定的比例把图片划分为训练集和验证集,进行无监督自动分类,看看准确率,分类的结果保存到文件夹D:\jk里,resnet50模型进行训练,不用k-means方法聚类
时间: 2024-02-28 07:54:29 浏览: 108
resNet50对应训练数据集 对鸟类进行分类 可适用于任何图片多分类模型 对应J1天的学习内容
好的,我理解了你的问题。针对你的需求,可以按照以下步骤进行操作:
1. 导入所需的库和模块,包括PyTorch、PIL、numpy等。
2. 定义数据集类,继承自PyTorch的Dataset类,实现__getitem__和__len__方法,读取图片并进行预处理。
3. 定义数据增强方法,包括随机裁剪、随机翻转等,增强数据集的多样性。
4. 定义模型,使用PyTorch内置的ResNet50模型。
5. 定义训练方法,包括正向传播、反向传播、优化器等。
6. 定义验证方法,使用验证集验证模型的准确率。
7. 定义主函数,将数据集划分为训练集和验证集,进行模型训练和验证,将分类结果保存到指定文件夹。
具体实现细节可以参考以下代码:
```python
import torch
import torch.nn as nn
import torch.optim as optim
from torch.utils.data import Dataset, DataLoader
from torchvision import transforms
from PIL import Image
import numpy as np
import os
# 定义数据集类
class MyDataset(Dataset):
def __init__(self, root_dir, transform=None):
self.root_dir = root_dir
self.transform = transform
self.img_list = os.listdir(self.root_dir)
def __len__(self):
return len(self.img_list)
def __getitem__(self, idx):
img_name = os.path.join(self.root_dir, self.img_list[idx])
img = Image.open(img_name).convert('RGB')
if self.transform:
img = self.transform(img)
return img, idx
# 定义数据增强方法
train_transform = transforms.Compose([
transforms.RandomResizedCrop(224),
transforms.RandomHorizontalFlip(),
transforms.ToTensor(),
transforms.Normalize([0.485, 0.456, 0.406], [0.229, 0.224, 0.225])
])
val_transform = transforms.Compose([
transforms.Resize(256),
transforms.CenterCrop(224),
transforms.ToTensor(),
transforms.Normalize([0.485, 0.456, 0.406], [0.229, 0.224, 0.225])
])
# 定义模型
class MyModel(nn.Module):
def __init__(self):
super(MyModel, self).__init__()
self.resnet50 = nn.Sequential(*list(torch.hub.load('pytorch/vision:v0.6.0', 'resnet50', pretrained=True).children())[:-1])
self.fc = nn.Linear(2048, num_classes)
def forward(self, x):
x = self.resnet50(x)
x = x.view(x.size(0), -1)
x = self.fc(x)
return x
# 定义训练方法
def train(model, train_loader, criterion, optimizer):
model.train()
running_loss = 0.0
for inputs, _ in train_loader:
inputs = inputs.to(device)
optimizer.zero_grad()
outputs = model(inputs)
loss = criterion(outputs, labels)
loss.backward()
optimizer.step()
running_loss += loss.item() * inputs.size(0)
epoch_loss = running_loss / len(train_loader.dataset)
return epoch_loss
# 定义验证方法
def val(model, val_loader):
model.eval()
correct = 0
with torch.no_grad():
for inputs, targets in val_loader:
inputs = inputs.to(device)
outputs = model(inputs)
_, predicted = torch.max(outputs.data, 1)
correct += (predicted == targets.to(device)).sum().item()
acc = correct / len(val_loader.dataset)
return acc
# 定义主函数
if __name__ == '__main__':
# 参数设置
root_dir = r'D:\wjd' # 数据集路径
save_dir = r'D:\jk' # 保存分类结果的文件夹路径
train_ratio = 0.8 # 训练集比例
num_classes = 10 # 分类数
batch_size = 32
num_epochs = 10
lr = 0.001
device = torch.device('cuda:0' if torch.cuda.is_available() else 'cpu')
# 划分训练集和验证集
dataset = MyDataset(root_dir, transform=train_transform)
train_size = int(train_ratio * len(dataset))
val_size = len(dataset) - train_size
train_dataset, val_dataset = torch.utils.data.random_split(dataset, [train_size, val_size])
# 定义数据加载器
train_loader = DataLoader(train_dataset, batch_size=batch_size, shuffle=True, num_workers=4)
val_loader = DataLoader(val_dataset, batch_size=batch_size, shuffle=False, num_workers=4)
# 定义模型、损失函数、优化器
model = MyModel().to(device)
criterion = nn.CrossEntropyLoss()
optimizer = optim.Adam(model.parameters(), lr=lr)
# 训练和验证
best_acc = 0.0
for epoch in range(num_epochs):
train_loss = train(model, train_loader, criterion, optimizer)
acc = val(model, val_loader)
print('Epoch [{}/{}], Train Loss: {:.4f}, Val Acc: {:.4f}'.format(epoch+1, num_epochs, train_loss, acc))
if acc > best_acc:
best_acc = acc
torch.save(model.state_dict(), os.path.join(save_dir, 'best_model.pth'))
# 将分类结果保存到文件夹
model.load_state_dict(torch.load(os.path.join(save_dir, 'best_model.pth')))
model.eval()
with torch.no_grad():
for img_name in os.listdir(root_dir):
img_path = os.path.join(root_dir, img_name)
img = Image.open(img_path).convert('RGB')
img_tensor = val_transform(img).unsqueeze(0).to(device)
output = model(img_tensor)
_, predicted = torch.max(output.data, 1)
save_path = os.path.join(save_dir, str(predicted.item()))
if not os.path.exists(save_path):
os.makedirs(save_path)
os.rename(img_path, os.path.join(save_path, img_name))
```
注意:以上代码只是一个示例,需要根据实际情况进行修改和完善。同时,在处理大量图片时,可能会遇到内存不足的问题,可以考虑使用PyTorch的DistributedDataParallel模块进行分布式训练。
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