基于卷积神经网络的大米品种分类系统(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大米品种分类系统(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:

大米品种分类系统,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大米品种分类系统是在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大米品种分类系统(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/879694

相关文章

详解Vue如何使用xlsx库导出Excel文件

《详解Vue如何使用xlsx库导出Excel文件》第三方库xlsx提供了强大的功能来处理Excel文件,它可以简化导出Excel文件这个过程,本文将为大家详细介绍一下它的具体使用,需要的小伙伴可以了解... 目录1. 安装依赖2. 创建vue组件3. 解释代码在Vue.js项目中导出Excel文件,使用第三

SQL注入漏洞扫描之sqlmap详解

《SQL注入漏洞扫描之sqlmap详解》SQLMap是一款自动执行SQL注入的审计工具,支持多种SQL注入技术,包括布尔型盲注、时间型盲注、报错型注入、联合查询注入和堆叠查询注入... 目录what支持类型how---less-1为例1.检测网站是否存在sql注入漏洞的注入点2.列举可用数据库3.列举数据库

Linux之软件包管理器yum详解

《Linux之软件包管理器yum详解》文章介绍了现代类Unix操作系统中软件包管理和包存储库的工作原理,以及如何使用包管理器如yum来安装、更新和卸载软件,文章还介绍了如何配置yum源,更新系统软件包... 目录软件包yumyum语法yum常用命令yum源配置文件介绍更新yum源查看已经安装软件的方法总结软

Python脚本实现自动删除C盘临时文件夹

《Python脚本实现自动删除C盘临时文件夹》在日常使用电脑的过程中,临时文件夹往往会积累大量的无用数据,占用宝贵的磁盘空间,下面我们就来看看Python如何通过脚本实现自动删除C盘临时文件夹吧... 目录一、准备工作二、python脚本编写三、脚本解析四、运行脚本五、案例演示六、注意事项七、总结在日常使用

Java实现Excel与HTML互转

《Java实现Excel与HTML互转》Excel是一种电子表格格式,而HTM则是一种用于创建网页的标记语言,虽然两者在用途上存在差异,但有时我们需要将数据从一种格式转换为另一种格式,下面我们就来看看... Excel是一种电子表格格式,广泛用于数据处理和分析,而HTM则是一种用于创建网页的标记语言。虽然两

java图像识别工具类(ImageRecognitionUtils)使用实例详解

《java图像识别工具类(ImageRecognitionUtils)使用实例详解》:本文主要介绍如何在Java中使用OpenCV进行图像识别,包括图像加载、预处理、分类、人脸检测和特征提取等步骤... 目录前言1. 图像识别的背景与作用2. 设计目标3. 项目依赖4. 设计与实现 ImageRecogni

Java中Springboot集成Kafka实现消息发送和接收功能

《Java中Springboot集成Kafka实现消息发送和接收功能》Kafka是一个高吞吐量的分布式发布-订阅消息系统,主要用于处理大规模数据流,它由生产者、消费者、主题、分区和代理等组件构成,Ka... 目录一、Kafka 简介二、Kafka 功能三、POM依赖四、配置文件五、生产者六、消费者一、Kaf

Java访问修饰符public、private、protected及默认访问权限详解

《Java访问修饰符public、private、protected及默认访问权限详解》:本文主要介绍Java访问修饰符public、private、protected及默认访问权限的相关资料,每... 目录前言1. public 访问修饰符特点:示例:适用场景:2. private 访问修饰符特点:示例:

Python将大量遥感数据的值缩放指定倍数的方法(推荐)

《Python将大量遥感数据的值缩放指定倍数的方法(推荐)》本文介绍基于Python中的gdal模块,批量读取大量多波段遥感影像文件,分别对各波段数据加以数值处理,并将所得处理后数据保存为新的遥感影像... 本文介绍基于python中的gdal模块,批量读取大量多波段遥感影像文件,分别对各波段数据加以数值处

python管理工具之conda安装部署及使用详解

《python管理工具之conda安装部署及使用详解》这篇文章详细介绍了如何安装和使用conda来管理Python环境,它涵盖了从安装部署、镜像源配置到具体的conda使用方法,包括创建、激活、安装包... 目录pytpshheraerUhon管理工具:conda部署+使用一、安装部署1、 下载2、 安装3