掌握CNN图片分类:使用CNN_Conv2d进行训练与预测

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资源摘要信息:"本资源涉及的内容主要集中在卷积神经网络(Convolutional Neural Network,简称CNN)在图片分类任务中的应用,以及相关的Python编程实现。资源标题中的'CNN_Conv2d_train'和'CNN_Conv2d_predict'分别指代用于训练和预测的Python脚本文件,暗示了本资源包含两个主要部分:模型的训练过程和模型的应用过程。以下将详细解析资源中蕴含的关键知识点。" 1. 卷积神经网络(CNN)基础: 卷积神经网络是深度学习领域中的一种重要神经网络结构,专门用于处理具有网格状拓扑结构的数据,如图像像素,因此在图片分类任务中得到了广泛应用。CNN通过卷积层、池化层、全连接层等组件自动提取图像特征,无需人工设计特征。 2. 图片分类任务: 图片分类是计算机视觉中的一个基本任务,旨在将图像分配到一个或多个类别中。例如,将动物图片分类为猫、狗等。随着深度学习技术的发展,尤其是CNN的兴起,图片分类的准确率大幅提升。 ***N训练过程: CNN训练过程通常包括数据预处理、模型设计、损失函数定义、优化器选择和反向传播算法等步骤。在训练过程中,模型通过不断调整内部参数来最小化损失函数,直至收敛到一个最优解。 4. Python在深度学习中的应用: Python是一种广泛使用的高级编程语言,因为其简单易学、编写效率高而成为深度学习社区的首选语言。Python拥有大量的深度学习库和框架,如TensorFlow、PyTorch、Keras等,极大地促进了深度学习研究和应用。 5. 实现CNN图片分类的Python代码分析: 从给出的文件名称列表来看,CNN_Conv2d_train.py文件包含了训练CNN模型的Python代码,CNN_Conv2d_predict.py文件则包含了使用训练好的模型对新图片进行分类预测的代码。以下是两个脚本可能涉及的关键代码部分: - 数据预处理:加载图片数据集,进行归一化、标准化等操作,将图片转换成模型能处理的格式。 - 模型构建:使用深度学习库(如Keras)构建CNN模型,定义卷积层、激活函数、池化层、全连接层等。 - 编译模型:设置损失函数(如交叉熵损失函数)、优化器(如Adam优化器)和评估指标(如准确率)。 - 训练模型:输入训练数据和标签,使用训练函数拟合模型。 - 模型保存:将训练好的模型参数保存下来,以便之后进行预测。 - 预测过程:加载训练好的模型,输入待分类图片,获取预测结果。 ***N的Python实现工具cnnpython(假设存在): 这里“cnnpython”被当作一个标签,可能代表一个用于实现CNN的Python工具或库。虽然不是主流的深度学习库,但该工具可能提供了简化CNN构建和训练的API,降低了实现CNN模型的门槛。 总结: 本资源提供的核心知识点围绕着CNN在图片分类任务中的应用,涵盖了从理论基础到Python编程实现的各个方面。通过分析文件名中所暗示的训练和预测脚本,可以推断出资源包含数据预处理、模型构建、编译、训练、保存和预测等关键步骤,这些步骤构成了深度学习中常见的工作流程。掌握这些知识点将有助于读者在实际工作中更好地理解和应用CNN进行图像识别任务。

def define_cnn_model(): # 使用Sequential序列模型 model = Sequential() # 卷积层 model.add(Conv2D(32,(3,3),activation="relu",padding="same",input_shape=(200,200,3))) # 第一层即为卷积层,要设置输入进来图片的样式 3是颜色通道个数 # 最大池化层 model.add(MaxPool2D((2,2))) # 池化窗格 model.add(Conv2D(64,(3,3),activation="relu",padding="same",input_shape=(200,200,3))) # 第一层即为卷积层,要设置输入进来图片的样式 3是颜色通道个数 # 最大池化层 model.add(MaxPool2D((2,2))) # 池化窗格 model.add(Conv2D(128,(3,3),activation="relu",padding="same",input_shape=(200,200,3))) # 第一层即为卷积层,要设置输入进来图片的样式 3是颜色通道个数 # 最大池化层 model.add(MaxPool2D((2,2))) # 池化窗格 model.add(Flatten()) # Flatten层 # 全连接层 model.add(Dense(128,activation="relu")) # 128为神经元的个数 model.add(Dense(1,activation="sigmoid")) # 编译模型 opt = SGD(lr= 0.001,momentum=0.9) # 随机梯度 model.compile(optimizer=opt,loss="binary_crossentropy",metrics=["accuracy"]) return model def train_cnn_model(): # 实例化模型 model = define_cnn_model() # 创建图片生成器 datagen = ImageDataGenerator(rescale=1.0/255.0) train_it = datagen.flow_from_directory( r"../Test1/Train", class_mode="binary", batch_size=64, target_size=(200, 200)) # batch_size:一次拿出多少张照片 targe_size:将图片缩放到一定比例 # 训练模型 model.fit(train_it, steps_per_epoch=len(train_it), epochs=20, verbose=1) model.save("my_model.h5") torch.cuda.set_device(0) train_cnn_model() 将上述代码的训练过程绘图

2023-06-13 上传