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

基于Python开发Windows屏幕控制工具

《基于Python开发Windows屏幕控制工具》在数字化办公时代,屏幕管理已成为提升工作效率和保护眼睛健康的重要环节,本文将分享一个基于Python和PySide6开发的Windows屏幕控制工具,... 目录概述功能亮点界面展示实现步骤详解1. 环境准备2. 亮度控制模块3. 息屏功能实现4. 息屏时间

Mac系统下卸载JAVA和JDK的步骤

《Mac系统下卸载JAVA和JDK的步骤》JDK是Java语言的软件开发工具包,它提供了开发和运行Java应用程序所需的工具、库和资源,:本文主要介绍Mac系统下卸载JAVA和JDK的相关资料,需... 目录1. 卸载系统自带的 Java 版本检查当前 Java 版本通过命令卸载系统 Java2. 卸载自定

Python如何去除图片干扰代码示例

《Python如何去除图片干扰代码示例》图片降噪是一个广泛应用于图像处理的技术,可以提高图像质量和相关应用的效果,:本文主要介绍Python如何去除图片干扰的相关资料,文中通过代码介绍的非常详细,... 目录一、噪声去除1. 高斯噪声(像素值正态分布扰动)2. 椒盐噪声(随机黑白像素点)3. 复杂噪声(如伪

SQL BETWEEN 语句的基本用法详解

《SQLBETWEEN语句的基本用法详解》SQLBETWEEN语句是一个用于在SQL查询中指定查询条件的重要工具,它允许用户指定一个范围,用于筛选符合特定条件的记录,本文将详细介绍BETWEEN语... 目录概述BETWEEN 语句的基本用法BETWEEN 语句的示例示例 1:查询年龄在 20 到 30 岁

springboot下载接口限速功能实现

《springboot下载接口限速功能实现》通过Redis统计并发数动态调整每个用户带宽,核心逻辑为每秒读取并发送限定数据量,防止单用户占用过多资源,确保整体下载均衡且高效,本文给大家介绍spring... 目录 一、整体目标 二、涉及的主要类/方法✅ 三、核心流程图解(简化) 四、关键代码详解1️⃣ 设置

Python中图片与PDF识别文本(OCR)的全面指南

《Python中图片与PDF识别文本(OCR)的全面指南》在数据爆炸时代,80%的企业数据以非结构化形式存在,其中PDF和图像是最主要的载体,本文将深入探索Python中OCR技术如何将这些数字纸张转... 目录一、OCR技术核心原理二、python图像识别四大工具库1. Pytesseract - 经典O

基于Linux的ffmpeg python的关键帧抽取

《基于Linux的ffmpegpython的关键帧抽取》本文主要介绍了基于Linux的ffmpegpython的关键帧抽取,实现以按帧或时间间隔抽取关键帧,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学... 目录1.FFmpeg的环境配置1) 创建一个虚拟环境envjavascript2) ffmpeg-py

python使用库爬取m3u8文件的示例

《python使用库爬取m3u8文件的示例》本文主要介绍了python使用库爬取m3u8文件的示例,可以使用requests、m3u8、ffmpeg等库,实现获取、解析、下载视频片段并合并等步骤,具有... 目录一、准备工作二、获取m3u8文件内容三、解析m3u8文件四、下载视频片段五、合并视频片段六、错误

Python中提取文件名扩展名的多种方法实现

《Python中提取文件名扩展名的多种方法实现》在Python编程中,经常会遇到需要从文件名中提取扩展名的场景,Python提供了多种方法来实现这一功能,不同方法适用于不同的场景和需求,包括os.pa... 目录技术背景实现步骤方法一:使用os.path.splitext方法二:使用pathlib模块方法三

Python打印对象所有属性和值的方法小结

《Python打印对象所有属性和值的方法小结》在Python开发过程中,调试代码时经常需要查看对象的当前状态,也就是对象的所有属性和对应的值,然而,Python并没有像PHP的print_r那样直接提... 目录python中打印对象所有属性和值的方法实现步骤1. 使用vars()和pprint()2. 使