基于卷积神经网络的鸟类识别系统(pytorch框架)【python源码+UI界面+前端界面+功能源码详解】

本文主要是介绍基于卷积神经网络的鸟类识别系统(pytorch框架)【python源码+UI界面+前端界面+功能源码详解】,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

 功能演示:

鸟类识别系统,基于vgg16,resnet50卷积神经网络(pytorch框架)_哔哩哔哩_bilibili

(一)简介

基于卷积神经网络的鸟类识别系统是在pytorch框架下实现的,系统中有两个模型可选resnet50模型和VGG16模型,这两个模型可用于模型效果对比。该系统涉及的技术栈有,UI界面:python + pyqt5,前端界面:python flask + vue  

该项目是在pycharm和anaconda搭建的虚拟环境执行,pycharm和anaconda安装和配置可观看教程:


超详细的pycharm+anaconda搭建python虚拟环境_pycharm配置anaconda虚拟环境-CSDN博客

pycharm+anaconda搭建python虚拟环境_哔哩哔哩_bilibili

(二)项目介绍

1. pycharm打开项目界面如下

2. 数据集 

3.GUI界面(技术栈:pyqt5+python) 

4.前端界面(技术栈:python+flask)

5. 核心代码 
class MainProcess:def __init__(self, train_path, test_path, model_name):self.train_path = train_pathself.test_path = test_pathself.model_name = model_nameself.device = torch.device("cuda:0" if torch.cuda.is_available() else "cpu")def main(self, epochs):# 记录训练过程log_file_name = './results/vgg16训练和验证过程.txt'# 记录正常的 print 信息sys.stdout = Logger(log_file_name)print("using {} device.".format(self.device))# 开始训练,记录开始时间begin_time = time()# 加载数据train_loader, validate_loader, class_names, train_num, val_num = self.data_load()print("class_names: ", class_names)train_steps = len(train_loader)val_steps = len(validate_loader)# 加载模型model = self.model_load()  # 创建模型# 网络结构可视化x = torch.randn(16, 3, 224, 224)  # 随机生成一个输入model_visual_path = 'results/vgg16_visual.onnx'  # 模型结构保存路径torch.onnx.export(model, x, model_visual_path)  # 将 pytorch 模型以 onnx 格式导出并保存# netron.start(model_visual_path)  # 浏览器会自动打开网络结构# load pretrain weights# download url: https://download.pytorch.org/models/vgg16-397923af.pthmodel_weight_path = "models/vgg16-pre.pth"assert os.path.exists(model_weight_path), "file {} does not exist.".format(model_weight_path)model.load_state_dict(torch.load(model_weight_path, map_location='cpu'))# 更改Vgg16模型的最后一层model.classifier[-1] = nn.Linear(4096, len(class_names), bias=True)# 将模型放入GPU中model.to(self.device)# 定义损失函数loss_function = nn.CrossEntropyLoss()# 定义优化器params = [p for p in model.parameters() if p.requires_grad]optimizer = optim.Adam(params=params, lr=0.0001)train_loss_history, train_acc_history = [], []test_loss_history, test_acc_history = [], []best_acc = 0.0for epoch in range(0, epochs):# 下面是模型训练model.train()running_loss = 0.0train_acc = 0.0train_bar = tqdm(train_loader, file=sys.stdout)# 进来一个batch的数据,计算一次梯度,更新一次网络for step, data in enumerate(train_bar):images, labels = data  # 获取图像及对应的真实标签optimizer.zero_grad()  # 清空过往梯度outputs = model(images.to(self.device))  # 得到预测的标签train_loss = loss_function(outputs, labels.to(self.device))  # 计算损失train_loss.backward()  # 反向传播,计算当前梯度optimizer.step()  # 根据梯度更新网络参数# print statisticsrunning_loss += train_loss.item()predict_y = torch.max(outputs, dim=1)[1]  # 每行最大值的索引# torch.eq()进行逐元素的比较,若相同位置的两个元素相同,则返回True;若不同,返回Falsetrain_acc += torch.eq(predict_y, labels.to(self.device)).sum().item()train_bar.desc = "train epoch[{}/{}] loss:{:.3f}".format(epoch + 1,epochs,train_loss)# 下面是模型验证model.eval()  # 不启用 BatchNormalization 和 Dropout,保证BN和dropout不发生变化val_acc = 0.0  # accumulate accurate number / epochtesting_loss = 0.0with torch.no_grad():  # 张量的计算过程中无需计算梯度val_bar = tqdm(validate_loader, file=sys.stdout)for val_data in val_bar:val_images, val_labels = val_dataoutputs = model(val_images.to(self.device))val_loss = loss_function(outputs, val_labels.to(self.device))  # 计算损失testing_loss += val_loss.item()predict_y = torch.max(outputs, dim=1)[1]  # 每行最大值的索引# torch.eq()进行逐元素的比较,若相同位置的两个元素相同,则返回True;若不同,返回Falseval_acc += torch.eq(predict_y, val_labels.to(self.device)).sum().item()train_loss = running_loss / train_stepstrain_accurate = train_acc / train_numtest_loss = testing_loss / val_stepsval_accurate = val_acc / val_numtrain_loss_history.append(train_loss)train_acc_history.append(train_accurate)test_loss_history.append(test_loss)test_acc_history.append(val_accurate)print('[epoch %d] train_loss: %.3f  val_accuracy: %.3f' %(epoch + 1, train_loss, val_accurate))if val_accurate > best_acc:best_acc = val_accuratetorch.save(model.state_dict(), self.model_name)# 记录结束时间end_time = time()run_time = end_time - begin_timeprint('该循环程序运行时间:', run_time, "s")# 绘制模型训练过程图self.show_loss_acc(train_loss_history, train_acc_history,test_loss_history, test_acc_history)# 画热力图self.heatmaps(model, validate_loader, class_names)

该系统可以训练自己的数据集,训练过程也比较简单,只需指定自己数据集中训练集和测试集的路径,训练后模型名称和指定训练的轮数即可 

训练结束后可输出以下结果:
a. 训练过程的损失曲线

 b. 模型训练过程记录,模型每一轮训练的损失和精度数值记录

c. 模型结构

模型评估可输出:
a. 混淆矩阵

b. 测试过程和精度数值

(三)资源获取方式

编码不易,源码有偿获取喔!

资源主要包括以下内容:完整的程序代码文件、训练好的模型、数据集、UI界面、前端界面。欢迎大家咨询! 

这篇关于基于卷积神经网络的鸟类识别系统(pytorch框架)【python源码+UI界面+前端界面+功能源码详解】的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/876317

相关文章

C语言函数递归实际应用举例详解

《C语言函数递归实际应用举例详解》程序调用自身的编程技巧称为递归,递归做为一种算法在程序设计语言中广泛应用,:本文主要介绍C语言函数递归实际应用举例的相关资料,文中通过代码介绍的非常详细,需要的朋... 目录前言一、递归的概念与思想二、递归的限制条件 三、递归的实际应用举例(一)求 n 的阶乘(二)顺序打印

Python从零打造高安全密码管理器

《Python从零打造高安全密码管理器》在数字化时代,每人平均需要管理近百个账号密码,本文将带大家深入剖析一个基于Python的高安全性密码管理器实现方案,感兴趣的小伙伴可以参考一下... 目录一、前言:为什么我们需要专属密码管理器二、系统架构设计2.1 安全加密体系2.2 密码强度策略三、核心功能实现详解

Python Faker库基本用法详解

《PythonFaker库基本用法详解》Faker是一个非常强大的库,适用于生成各种类型的伪随机数据,可以帮助开发者在测试、数据生成、或其他需要随机数据的场景中提高效率,本文给大家介绍PythonF... 目录安装基本用法主要功能示例代码语言和地区生成多条假数据自定义字段小结Faker 是一个 python

Python实现AVIF图片与其他图片格式间的批量转换

《Python实现AVIF图片与其他图片格式间的批量转换》这篇文章主要为大家详细介绍了如何使用Pillow库实现AVIF与其他格式的相互转换,即将AVIF转换为常见的格式,比如JPG或PNG,需要的小... 目录环境配置1.将单个 AVIF 图片转换为 JPG 和 PNG2.批量转换目录下所有 AVIF 图

Python通过模块化开发优化代码的技巧分享

《Python通过模块化开发优化代码的技巧分享》模块化开发就是把代码拆成一个个“零件”,该封装封装,该拆分拆分,下面小编就来和大家简单聊聊python如何用模块化开发进行代码优化吧... 目录什么是模块化开发如何拆分代码改进版:拆分成模块让模块更强大:使用 __init__.py你一定会遇到的问题模www.

Java Predicate接口定义详解

《JavaPredicate接口定义详解》Predicate是Java中的一个函数式接口,它代表一个判断逻辑,接收一个输入参数,返回一个布尔值,:本文主要介绍JavaPredicate接口的定义... 目录Java Predicate接口Java lamda表达式 Predicate<T>、BiFuncti

Vue3使用router,params传参为空问题

《Vue3使用router,params传参为空问题》:本文主要介绍Vue3使用router,params传参为空问题,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐... 目录vue3使用China编程router,params传参为空1.使用query方式传参2.使用 Histo

详解如何通过Python批量转换图片为PDF

《详解如何通过Python批量转换图片为PDF》:本文主要介绍如何基于Python+Tkinter开发的图片批量转PDF工具,可以支持批量添加图片,拖拽等操作,感兴趣的小伙伴可以参考一下... 目录1. 概述2. 功能亮点2.1 主要功能2.2 界面设计3. 使用指南3.1 运行环境3.2 使用步骤4. 核

Python 安装和配置flask, flask_cors的图文教程

《Python安装和配置flask,flask_cors的图文教程》:本文主要介绍Python安装和配置flask,flask_cors的图文教程,本文通过图文并茂的形式给大家介绍的非常详细,... 目录一.python安装:二,配置环境变量,三:检查Python安装和环境变量,四:安装flask和flas

使用Python自建轻量级的HTTP调试工具

《使用Python自建轻量级的HTTP调试工具》这篇文章主要为大家详细介绍了如何使用Python自建一个轻量级的HTTP调试工具,文中的示例代码讲解详细,感兴趣的小伙伴可以参考一下... 目录一、为什么需要自建工具二、核心功能设计三、技术选型四、分步实现五、进阶优化技巧六、使用示例七、性能对比八、扩展方向建