基于paddle自定义卷积神经网络进行垃圾分类,本竞赛所用训练和测试图片均来自生活场景。总共四十个类别,类别和标签对应关系在训练集中的dict文件里。图片中垃圾的类别,格式是“一级类别/二级类别”,二级类别是具体的垃圾物体类别,也就是训练数据中标注的类别,比如一次性快餐盒、果皮果肉、旧衣服等。一级类别有四种类别:可回收物、厨余垃圾、有害垃圾和其他垃圾。 数据文件包括训练集(有标注)和测试集(无标注),训练集的所有图片分别保存在train文件夹下面的0-39个文件夹中,文件名即类别标签,测试集共有400张待分类的垃圾图片在test文件夹下,testpath.txt保存了所有测试集文件的名称,格式为:name+\n。提交结果的格式如下: 每一行为:图像名 标签 test1.jpg 29写出相关代码

时间: 2023-06-15 08:03:08 浏览: 119
由于数据集比较大,建议在使用时将数据集下载到本地进行操作。下面是基于PaddlePaddle框架的卷积神经网络代码: ```python import os import random import numpy as np import paddle import paddle.nn as nn import paddle.optimizer as opt from paddle.io import Dataset from PIL import Image # 定义数据集 class TrashDataset(Dataset): def __init__(self, mode): self.imgs = [] self.labels = [] self.mode = mode self.class_dict = {} # 获取类别和标签对应关系 with open('train/class_dict.csv', 'r', encoding='utf-8') as f: for line in f.readlines(): class_name, class_id = line.strip().split(',') self.class_dict[class_name] = int(class_id) if self.mode == 'train': # 读取训练集图片 for i in range(40): class_name = str(i) class_path = 'train/' + class_name for img_name in os.listdir(class_path): img_path = class_path + '/' + img_name self.imgs.append(img_path) self.labels.append(self.class_dict[class_name]) else: # 读取测试集图片 with open('test/testpath.txt', 'r', encoding='utf-8') as f: for line in f.readlines(): img_name = line.strip() self.imgs.append('test/' + img_name) def __getitem__(self, idx): img_path = self.imgs[idx] label = self.labels[idx] # 读取图片并进行预处理 img = Image.open(img_path).convert('RGB') img = img.resize((224, 224), Image.ANTIALIAS) img = np.array(img).astype('float32') img = img.transpose((2, 0, 1)) img = img / 255.0 if self.mode == 'train': img = img + np.random.normal(loc=0.0, scale=0.01, size=img.shape) return img, label def __len__(self): return len(self.imgs) # 定义卷积神经网络模型 class CNN(nn.Layer): def __init__(self): super(CNN, self).__init__() self.conv1 = nn.Conv2D(in_channels=3, out_channels=64, kernel_size=3, stride=1, padding=1) self.bn1 = nn.BatchNorm2D(num_features=64) self.relu1 = nn.ReLU() self.pool1 = nn.Pool2D(pool_size=2, pool_stride=2, pool_type='max') self.conv2 = nn.Conv2D(in_channels=64, out_channels=128, kernel_size=3, stride=1, padding=1) self.bn2 = nn.BatchNorm2D(num_features=128) self.relu2 = nn.ReLU() self.pool2 = nn.Pool2D(pool_size=2, pool_stride=2, pool_type='max') self.conv3 = nn.Conv2D(in_channels=128, out_channels=256, kernel_size=3, stride=1, padding=1) self.bn3 = nn.BatchNorm2D(num_features=256) self.relu3 = nn.ReLU() self.pool3 = nn.Pool2D(pool_size=2, pool_stride=2, pool_type='max') self.fc1 = nn.Linear(in_features=256*28*28, out_features=1024) self.relu4 = nn.ReLU() self.fc2 = nn.Linear(in_features=1024, out_features=40) def forward(self, x): x = self.conv1(x) x = self.bn1(x) x = self.relu1(x) x = self.pool1(x) x = self.conv2(x) x = self.bn2(x) x = self.relu2(x) x = self.pool2(x) x = self.conv3(x) x = self.bn3(x) x = self.relu3(x) x = self.pool3(x) x = paddle.flatten(x, start_axis=1, stop_axis=-1) x = self.fc1(x) x = self.relu4(x) x = self.fc2(x) return x # 训练函数 def train(model, train_loader, epoch, optimizer): model.train() for batch_id, data in enumerate(train_loader()): x_data = data[0] y_data = data[1] predicts = model(x_data) loss = nn.functional.cross_entropy(predicts, y_data) acc = paddle.metric.accuracy(predicts, y_data) loss.backward() optimizer.step() optimizer.clear_grad() if batch_id % 10 == 0: print('Epoch [{}/{}], Batch [{}/{}], Loss: {:.4f}, Acc: {:.4f}'.format( epoch+1, num_epochs, batch_id+1, len(train_loader), loss.numpy(), acc.numpy())) # 预测函数 def predict(model, test_loader): model.eval() predicts = [] for batch_id, data in enumerate(test_loader()): x_data = data[0] y_data = data[1] output = model(x_data) output = nn.functional.softmax(output, axis=1) output = np.argmax(output.numpy(), axis=1).tolist() predicts.extend(output) return predicts # 训练函数 def train_model(): # 定义超参数 batch_size = 32 num_epochs = 10 learning_rate = 0.001 # 加载数据集 train_dataset = TrashDataset(mode='train') train_loader = paddle.io.DataLoader(train_dataset, batch_size=batch_size, shuffle=True) test_dataset = TrashDataset(mode='test') test_loader = paddle.io.DataLoader(test_dataset, batch_size=batch_size) # 初始化模型和优化器 model = CNN() optimizer = opt.Adam(learning_rate=learning_rate, parameters=model.parameters()) # 开始训练 for epoch in range(num_epochs): train(model, train_loader, epoch, optimizer) # 预测测试集并保存结果 predicts = predict(model, test_loader) with open('result.txt', 'w', encoding='utf-8') as f: for i, p in enumerate(predicts): f.write('test_{}.jpg {}\n'.format(i+1, p)) # 主函数 if __name__ == '__main__': train_model() ``` 上面的代码定义了一个CNN模型,使用Adam优化器进行训练,并在测试集上进行预测并将结果保存到文件中。在训练过程中,通过打印损失和精度可以观察模型的训练情况。

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