大创项目推荐 深度学习猫狗分类 - python opencv cnn

文章目录

  • 0 前言
  • 1 课题背景
  • 2 使用CNN进行猫狗分类
  • 3 数据集处理
  • 4 神经网络的编写
  • 5 Tensorflow计算图的构建
  • 6 模型的训练和测试
  • 7 预测效果
  • 8 最后

0 前言

🔥 优质竞赛项目系列,今天要分享的是

🚩 **基于深度学习猫狗分类 **

该项目较为新颖,适合作为竞赛课题方向,学长非常推荐!

🥇学长这里给一个题目综合评分(每项满分5分)

  • 难度系数:3分
  • 工作量:3分
  • 创新点:3分

🧿 更多资料, 项目分享:

https://gitee.com/dancheng-senior/postgraduate

在这里插入图片描述

1 课题背景

要说到深度学习图像分类的经典案例之一,那就是猫狗大战了。猫和狗在外观上的差别还是挺明显的,无论是体型、四肢、脸庞和毛发等等,
都是能通过肉眼很容易区分的。那么如何让机器来识别猫和狗呢?这就需要使用卷积神经网络来实现了。
本项目的主要目标是开发一个可以识别猫狗图像的系统。分析输入图像,然后预测输出。实现的模型可以根据需要扩展到网站或任何移动设备。我们的主要目标是让模型学习猫和狗的各种独特特征。一旦模型的训练完成,它将能够区分猫和狗的图像。

2 使用CNN进行猫狗分类

卷积神经网络 (CNN)
是一种算法,将图像作为输入,然后为图像的所有方面分配权重和偏差,从而区分彼此。神经网络可以通过使用成批的图像进行训练,每个图像都有一个标签来识别图像的真实性质(这里是猫或狗)。一个批次可以包含十分之几到数百个图像。

对于每张图像,将网络预测与相应的现有标签进行比较,并评估整个批次的网络预测与真实值之间的距离。然后,修改网络参数以最小化距离,从而增加网络的预测能力。类似地,每个批次的训练过程都是类似的。
在这里插入图片描述

3 数据集处理

猫狗照片的数据集直接从kaggle官网下载即可,下载后解压,这是我下载的数据:
在这里插入图片描述在这里插入图片描述
相关代码

import os,shutiloriginal_data_dir = "G:/Data/Kaggle/dogcat/train"base_dir = "G:/Data/Kaggle/dogcat/smallData"if os.path.isdir(base_dir) == False:os.mkdir(base_dir)# 创建三个文件夹用来存放不同的数据:train,validation,testtrain_dir = os.path.join(base_dir,'train')if os.path.isdir(train_dir) == False:os.mkdir(train_dir)validation_dir = os.path.join(base_dir,'validation')if os.path.isdir(validation_dir) == False:os.mkdir(validation_dir)test_dir = os.path.join(base_dir,'test')if os.path.isdir(test_dir) == False:os.mkdir(test_dir)# 在文件中:train,validation,test分别创建cats,dogs文件夹用来存放对应的数据train_cats_dir = os.path.join(train_dir,'cats')if os.path.isdir(train_cats_dir) == False:os.mkdir(train_cats_dir)train_dogs_dir = os.path.join(train_dir,'dogs')if os.path.isdir(train_dogs_dir) == False:os.mkdir(train_dogs_dir)validation_cats_dir = os.path.join(validation_dir,'cats')if os.path.isdir(validation_cats_dir) == False:os.mkdir(validation_cats_dir)validation_dogs_dir = os.path.join(validation_dir,'dogs')if os.path.isdir(validation_dogs_dir) == False:os.mkdir(validation_dogs_dir)test_cats_dir = os.path.join(test_dir,'cats')if os.path.isdir(test_cats_dir) == False:os.mkdir(test_cats_dir)test_dogs_dir = os.path.join(test_dir,'dogs')if os.path.isdir(test_dogs_dir) == False:os.mkdir(test_dogs_dir)#将原始数据拷贝到对应的文件夹中 catfnames = ['cat.{}.jpg'.format(i) for i in range(1000)]for fname in fnames:src = os.path.join(original_data_dir,fname)dst = os.path.join(train_cats_dir,fname)shutil.copyfile(src,dst)fnames = ['cat.{}.jpg'.format(i) for i in range(1000,1500)]for fname in fnames:src = os.path.join(original_data_dir,fname)dst = os.path.join(validation_cats_dir,fname)shutil.copyfile(src,dst)fnames = ['cat.{}.jpg'.format(i) for i in range(1500,2000)]for fname in fnames:src = os.path.join(original_data_dir,fname)dst = os.path.join(test_cats_dir,fname)shutil.copyfile(src,dst)#将原始数据拷贝到对应的文件夹中 dog
fnames = ['dog.{}.jpg'.format(i) for i in range(1000)]
for fname in fnames:src = os.path.join(original_data_dir,fname)dst = os.path.join(train_dogs_dir,fname)shutil.copyfile(src,dst)fnames = ['dog.{}.jpg'.format(i) for i in range(1000,1500)]
for fname in fnames:src = os.path.join(original_data_dir,fname)dst = os.path.join(validation_dogs_dir,fname)shutil.copyfile(src,dst)fnames = ['dog.{}.jpg'.format(i) for i in range(1500,2000)]
for fname in fnames:src = os.path.join(original_data_dir,fname)dst = os.path.join(test_dogs_dir,fname)shutil.copyfile(src,dst)
print('train cat images:', len(os.listdir(train_cats_dir)))
print('train dog images:', len(os.listdir(train_dogs_dir)))
print('validation cat images:', len(os.listdir(validation_cats_dir)))
print('validation dog images:', len(os.listdir(validation_dogs_dir)))
print('test cat images:', len(os.listdir(test_cats_dir)))
print('test dog images:', len(os.listdir(test_dogs_dir)))
train cat images: 1000
train dog images: 1000
validation cat images: 500
validation dog images: 500
test cat images: 500
test dog images: 500

4 神经网络的编写

cnn卷积神经网络的编写如下,编写卷积层、池化层和全连接层的代码

conv1_1 = tf.layers.conv2d(x, 16, (3, 3), padding='same', activation=tf.nn.relu, name='conv1_1')
conv1_2 = tf.layers.conv2d(conv1_1, 16, (3, 3), padding='same', activation=tf.nn.relu, name='conv1_2')
pool1 = tf.layers.max_pooling2d(conv1_2, (2, 2), (2, 2), name='pool1')
conv2_1 = tf.layers.conv2d(pool1, 32, (3, 3), padding='same', activation=tf.nn.relu, name='conv2_1')
conv2_2 = tf.layers.conv2d(conv2_1, 32, (3, 3), padding='same', activation=tf.nn.relu, name='conv2_2')
pool2 = tf.layers.max_pooling2d(conv2_2, (2, 2), (2, 2), name='pool2')
conv3_1 = tf.layers.conv2d(pool2, 64, (3, 3), padding='same', activation=tf.nn.relu, name='conv3_1')
conv3_2 = tf.layers.conv2d(conv3_1, 64, (3, 3), padding='same', activation=tf.nn.relu, name='conv3_2')
pool3 = tf.layers.max_pooling2d(conv3_2, (2, 2), (2, 2), name='pool3')
conv4_1 = tf.layers.conv2d(pool3, 128, (3, 3), padding='same', activation=tf.nn.relu, name='conv4_1')
conv4_2 = tf.layers.conv2d(conv4_1, 128, (3, 3), padding='same', activation=tf.nn.relu, name='conv4_2')
pool4 = tf.layers.max_pooling2d(conv4_2, (2, 2), (2, 2), name='pool4')flatten = tf.layers.flatten(pool4)
fc1 = tf.layers.dense(flatten, 512, tf.nn.relu)
fc1_dropout = tf.nn.dropout(fc1, keep_prob=keep_prob)
fc2 = tf.layers.dense(fc1, 256, tf.nn.relu)
fc2_dropout = tf.nn.dropout(fc2, keep_prob=keep_prob)
fc3 = tf.layers.dense(fc2, 2, None)

5 Tensorflow计算图的构建

然后,再搭建tensorflow的计算图,定义占位符,计算损失函数、预测值和准确率等等

self.x = tf.placeholder(tf.float32, [None, IMAGE_SIZE, IMAGE_SIZE, 3], 'input_data')
self.y = tf.placeholder(tf.int64, [None], 'output_data')
self.keep_prob = tf.placeholder(tf.float32)
# 图片输入网络中
fc = self.conv_net(self.x, self.keep_prob)
self.loss = tf.losses.sparse_softmax_cross_entropy(labels=self.y, logits=fc)
self.y_ = tf.nn.softmax(fc) # 计算每一类的概率
self.predict = tf.argmax(fc, 1)
self.acc = tf.reduce_mean(tf.cast(tf.equal(self.predict, self.y), tf.float32))
self.train_op = tf.train.AdamOptimizer(LEARNING_RATE).minimize(self.loss)
self.saver = tf.train.Saver(max_to_keep=1)

最后的saver是要将训练好的模型保存到本地。

6 模型的训练和测试

然后编写训练部分的代码,训练步骤为1万步

acc_list = []
with tf.Session() as sess:sess.run(tf.global_variables_initializer())for i in range(TRAIN_STEP):train_data, train_label, _ = self.batch_train_data.next_batch(TRAIN_SIZE)eval_ops = [self.loss, self.acc, self.train_op]eval_ops_results = sess.run(eval_ops, feed_dict={self.x:train_data,self.y:train_label,self.keep_prob:0.7})loss_val, train_acc = eval_ops_results[0:2]acc_list.append(train_acc)if (i+1) % 100 == 0:acc_mean = np.mean(acc_list)print('step:{0},loss:{1:.5},acc:{2:.5},acc_mean:{3:.5}'.format(i+1,loss_val,train_acc,acc_mean))if (i+1) % 1000 == 0:test_acc_list = []for j in range(TEST_STEP):test_data, test_label, _ = self.batch_test_data.next_batch(TRAIN_SIZE)acc_val = sess.run([self.acc],feed_dict={self.x:test_data,self.y:test_label,self.keep_prob:1.0})test_acc_list.append(acc_val)print('[Test ] step:{0}, mean_acc:{1:.5}'.format(i+1, np.mean(test_acc_list)))# 保存训练后的模型os.makedirs(SAVE_PATH, exist_ok=True)self.saver.save(sess, SAVE_PATH + 'my_model.ckpt')

训练结果如下:
在这里插入图片描述
训练1万步后模型测试的平均准确率有0.82。

7 预测效果

选取三张图片测试
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
可见,模型准确率还是较高的。

8 最后

🧿 更多资料, 项目分享:

https://gitee.com/dancheng-senior/postgraduate

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/news/616243.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

C#~Winform取消窗体最大化最小化按钮

目录 取消最大化-false取消最小化-false效果 取消最大化-false 取消最小化-false 效果

彻底解决charles抓包https乱码的问题

最近做js逆向,听说charles比浏览器抓包更好用,结果发现全是乱码,根本没法用。 然后查询网上水文:全部都是装证书,根本没用! 最后终于找到解决办法,在这里记录一下: 乱码的根本原因…

[Linux]查看虚拟内存占用情况

概念 虚拟内存是计算机系统内存管理的一种技术,它允许程序拥有超过系统物理内存大小的可用内存空间。虚拟内存的存在,使得应用程序认为它拥有连续的可用内存(一个连续完整的地址空间),而实际上,它通常是被…

Cmake 中的list介绍

这个链接非常好,都有例子。 https://www.jianshu.com/p/89fb01752d6f

61. 旋转链表 86. 分隔链表 |面试经典题

题目:给你一个链表的头节点 head ,旋转链表,将链表每个节点向右移动 k 个位置。 题目链接:61. 旋转链表 截断拼接即可 class Solution {public ListNode rotateRight(ListNode head, int k) {if(headnull||k0){return head;}List…

AnyText多语言文字生成与编辑模型——让AI绘图自由添加精美文字

随着AIGC的爆火,图片生成技术得到飞速发展,当前AI生成的图片已达到真假难辨的高保真度。例如stable diffusion与midjourney为代表的文生图大模型。不过,当合成图片中出现文字内容时,现存的AI技术依然无法驾驭文字内容。因此,modescope提出了一种新型的文字生成方法,此方法…

LLK的2023年度总结

文章目录 一月二月三月四月五月六月七月八月九月十月十一月十二月 一月 此时的俺还在沉浸在蓝桥杯的练习和女朋友的甜蜜期,感觉没啥大长进。然后荣幸地知道了自己C语言实验因为某种非技术原因而挂科了。此时自己地目标由保研自然地转换到考研比赛就业的方向了。接着…

矩阵的秩-

一、定义、理解 非零子式的最高阶数。 如何理解?什么叫做非零子式的最高阶数??? 举个例子:有一个5阶矩阵 首先什么叫子式? 例如2阶子式就是,任取某两行某两列组成的行列式,就叫…

书生·浦语大模型实战营第三次课堂笔记

LLM 的局限性 知识时效性受限: 如何让LLM能够获取最新的知识 专业能力有限: 如何打造垂域大模型 定制化成本高: 如何打造个人专属的LLM应用 RAG:检索增强生成, 核心思想:给大模型外挂一个知识库,对于用户的提问,会首先从知识库中…

零基础入门,轻松制作仿真翻页电子书

​随着科技的进步,电子书已经成为越来越多人的选择。与传统纸质书籍相比,电子书具有便携性、可搜索性、可分享性等优势。然而,制作电子书并非易事。许多人都因为缺乏相关知识和技能而望而却步。我给大家提供了一些实用的方法哦,可…

字体包大小缩小的软件

Fontmin - 字体子集化方案https://ecomfe.github.io/fontmin/#app

人源化抗体服务的优势-卡梅德生物

人源化抗体定制服务的优势 随着生物技术的飞速发展,抗体药物已成为生物医药领域的重要支柱。而在众多抗体药物中,人源化抗体因其独特的优势而备受瞩目。其中,人源化抗体定制服务更是为科研和制药领域带来了诸多便利。 首先,人源化…

1.12 ECS

什么是Unity DOTS? Unity面向数据的技术栈(data oriented tech stack, DOTS)包括以下主要部分: Entity Component System 简记为ECS,提供了默认情况下写出高性能的代码的方法C# Job System 提供了以并行的方式在多核CPU上运行游戏代码的方法Burst com…

openGauss学习笔记-195 openGauss 数据库运维-常见故障定位案例-分析查询语句运行状态

文章目录 openGauss学习笔记-195 openGauss 数据库运维-常见故障定位案例-分析查询语句运行状态195.1 分析查询语句运行状态195.1.1 问题现象195.1.2 处理办法 openGauss学习笔记-195 openGauss 数据库运维-常见故障定位案例-分析查询语句运行状态 195.1 分析查询语句运行状态…

什么软件可以做报表?

数据报表,是商业领域中不可或缺的一部分,它通过表格、图表等形式,将复杂的数据进行整理、分析并呈现出来,帮助用户更好地理解数据的趋势和关系。数据报表不仅展示了业务现状和趋势,还支持多种数据分析和挖掘功能&#…

代码随想录算法训练营第三天 | 203.移除链表元素、707.设计链表、206.反转链表

代码随想录算法训练营第三天 | 203.移除链表元素、707.设计链表、206.反转链表 文章目录 代码随想录算法训练营第三天 | 203.移除链表元素、707.设计链表、206.反转链表1 链表理论基础1.1 链表的定义1.2 链表的类型1.3 链表的存储方式1.4 链表的操作性能分析1.5 链表和数组的区…

vue3的Uniapp用renderjs 进行视频切图操作

首先&#xff0c;在项目中安装 RenderJS npm install renderjs在 Vue3 的 UniApp 中引入 RenderJS&#xff1a; import RenderJS from renderjs;创建一个 RenderJS 实例&#xff0c;并将其绑定到一个视频元素上 <template><view><video ref"video"…

使用Adobe Acrobat Pro DC给pdf文件填加水印

前言 GPT4的官方售价是每月20美元&#xff0c;很多人并不是天天用GPT&#xff0c;只是偶尔用一下。 如果调用官方的GPT4接口&#xff0c;就可以按使用量付费&#xff0c;用多少付多少&#xff0c;而且没有3个小时内只能提问50条的使用限制。 但是对很多人来说调用接口是比较麻烦…

使用new pm写一个pass

范例来自LLVM Techniques, Tips, and Best Practices Clang and Middle-End Libraries llvm ir到ir是由一个个pass处理的&#xff0c;从一个ir到另一个ir会改变一些东西 书里面就是说想要给指针变量添加一个noalias属性 书里面使用插件的形式&#xff0c;但是不知道怎么我搞不…

在阿里巴巴,领导提拔你不是看重你的能力

很多人都在想&#xff0c;为什么领导总是不提拔你&#xff0c;难道真的是如领导给你的反馈“你的能力不行”&#xff0c;这里我想告诉大家&#xff0c;这件事情绝对没有这么简单&#xff0c;尤其是在阿里巴巴这样“江湖气”非常浓的大厂。 Part.1 领导要提拔你&#xff0c;绝对…