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利用PyTorch进行图像分类的迁移学习及特征提取与微调

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简介:
本文探讨了如何使用PyTorch框架实施图像分类任务中的迁移学习技术。文章深入解析了预训练模型的应用、特征提取方法以及针对特定数据集对模型进行微调的最佳实践,为读者提供了从理论到实战的全面指南。 flower_photos目录包含5种花朵的原始图片集(雏菊、蒲公英、玫瑰、向日葵、郁金香)。config.py配置文件将存储驱动程序脚本中使用的重要变量和参数,以便只需在这里定义一次,从而使代码更干净且易于阅读。create_dataloader.py中的help函数用于加载flower_photos目录的数据集,并创建数据加载器。build_dataset.py根据flower_photos目录构建数据集目录,会创建特殊的子目录来存储训练和验证拆分,以供PyTorch的ImageFolder脚本解析并进行模型训练。train_feature_extraction.py执行特征提取的迁移学习并将模型保存到磁盘中;fine_tune.py则执行基于微调的迁移学习,并将生成的模型也存入磁盘。inference.py接受经过训练的PyTorch模型,使用该模型对输入花朵图像进行预测。

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客服
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  • PyTorch
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    本文探讨了如何使用PyTorch框架实施图像分类任务中的迁移学习技术。文章深入解析了预训练模型的应用、特征提取方法以及针对特定数据集对模型进行微调的最佳实践,为读者提供了从理论到实战的全面指南。 flower_photos目录包含5种花朵的原始图片集(雏菊、蒲公英、玫瑰、向日葵、郁金香)。config.py配置文件将存储驱动程序脚本中使用的重要变量和参数,以便只需在这里定义一次,从而使代码更干净且易于阅读。create_dataloader.py中的help函数用于加载flower_photos目录的数据集,并创建数据加载器。build_dataset.py根据flower_photos目录构建数据集目录,会创建特殊的子目录来存储训练和验证拆分,以供PyTorch的ImageFolder脚本解析并进行模型训练。train_feature_extraction.py执行特征提取的迁移学习并将模型保存到磁盘中;fine_tune.py则执行基于微调的迁移学习,并将生成的模型也存入磁盘。inference.py接受经过训练的PyTorch模型,使用该模型对输入花朵图像进行预测。
  • PyTorch实现
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    本项目采用PyTorch框架,通过迁移学习技术,实现高效的图像分类模型训练。基于预训练模型,调整网络结构以适应特定任务,提高模型性能和泛化能力。 使用PyTorch实现基于迁移学习的图像分类代码,并在猫狗数据集上进行训练和预测。可以参考相关教程来完成这一任务。数据集可以从Kaggle下载。
  • 深度
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    本研究旨在探索并应用深度学习技术于图像处理领域,专注于自动化的图像特征识别与提取,以提升模式识别和计算机视觉任务的准确性和效率。 基于深度学习的图像特征提取的训练方法主要通过Matlab编程来实现相应的算法。
  • DeepFeatX:自动抽文本-源码
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    DeepFeatX是一款基于迁移学习技术的开源工具,专为自动化提取图像和文本特征设计。它通过复用预训练模型加速新任务的学习过程,并提供高效的特征表示。 deepfeatx:使用转移学习模型的图像深度学习特征提取器。从ResNet、VGG16和EfficientNet等预训练模型自动抽取图像中的特征(以及不久之后的文本)。安装方法为pip install deepfeatx。
  • 优质
    图像特征提取与分类研究领域聚焦于开发先进的算法和技术,用于有效识别和分析图像中的关键信息。这些技术在模式识别、计算机视觉及人工智能等众多应用中发挥着重要作用。通过从大量数据中抽取有价值的特征,并准确地将它们归类到特定类别,我们能够实现更智能化的数据处理与决策支持系统。 毕业论文中的图像特征提取与分类是研究的重要组成部分。这一过程涉及从图像数据中抽取有意义的特征,并根据这些特征对图像进行归类分析。
  • Keras以实现医
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    本研究采用Keras框架实施迁移学习技术,专注于医学影像数据的二分类问题。通过优化预训练模型参数,有效提升了特定医疗场景下的诊断准确率。 为了解决医学图像的二分类问题(AK 和 SK 两种病症),我们可以采用迁移学习的方法训练神经网络模型,并使用 InceptionV3 结构作为基础架构,在 Keras 框架下进行实现。 ### 解决思路 **数据预处理:** - 首先,读取图片并将其保存为 .npy 格式文件。这种格式便于后续加载。 - 对于标签信息,采用 one-hot 编码形式,并且需要手动添加隐藏在文件夹名称中的标签,然后将这些标签同样以 .npy 文件的形式存储。 **数据集划分:** - 将整个数据集划分为训练集、验证集和测试集。这对于模型的评估及防止过拟合非常重要。 **建立神经网络模型:** - 使用 Keras 构建 InceptionV3 基础架构,但不包含顶层部分,并加载预训练权重。 - 在基础模型之上添加自定义层以适应当前任务需求(二分类),从而构建完整的模型结构。 **优化与评估:** - 对于训练过程中的超参数调整以及准确率的提高,可以通过交叉验证等方法进行探索性实验。 - 使用测试集对最终模型性能进行全面评价。主要关注指标包括精确率、召回率等,并且在预测单张图片时输出每种类别的概率。 ### 实施步骤 **数据加载与保存:** - 利用 Python 脚本读取医学图像,将其转换为 numpy 数组格式并进行存储。 - 在处理标签方面,需要识别文件夹名称中的信息以确定正确的一热编码形式,并将这些值也保存到 .npy 文件中。 **数据打乱与划分:** - 通过随机化技术确保训练集、验证集和测试集之间的均匀分布,防止偏差影响模型性能。 - 划分时需注意保持类别比例一致(即所谓的 stratified 分割),以保证每个集合内部的代表性。 ### 迁移学习应用 **Keras 中的数据增强与回调函数:** - 在训练阶段使用数据增强技术可以增加模型泛化能力,减少过拟合风险。 - 回调函数如 LearningRateScheduler 可用于动态调整学习率;ModelCheckpoint 用来保存最佳权重文件;TensorBoard 则提供可视化工具帮助观察训练过程。 **评估指标计算:** - 使用 Sklearn 库中的相关功能来计算模型在测试集上的准确度、精确度和召回率等重要评价标准,以便更好地理解其性能表现。
  • MATLAB纹理
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    本研究探讨了使用MATLAB软件平台进行图像纹理特征自动化的高效方法和技术,旨在提高图像分析准确性。 基于MATLAB的图像纹理特征提取方法利用灰度共生矩阵来分析纹理特征。
  • Matlab指纹
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    本研究探讨了使用MATLAB软件平台对指纹图像进行预处理、特征点检测及特征匹配的方法,旨在实现高效准确的指纹识别。 基于Matlab的指纹图像特征提取可以有助于学习指纹识别。在自己学习过程中收集的相关资料非常有帮助。
  • VGG16服装
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    本研究采用预训练的VGG16模型,通过微调其卷积层和修改全连接层,实现对大量服装图像数据集的有效分类,展示了深度学习中迁移学习的强大应用。 基于VGG16进行迁移学习的服装分类项目是一项有趣且具有实际应用价值的任务。首先,VGG16是一个在ImageNet数据集上预训练的深度卷积神经网络,它因简单而有效的架构受到广泛欢迎。通过迁移学习,我们可以利用VGG16已经学到的知识——即它的权重和特征提取能力来解决特定服装分类问题,从而无需从头开始训练一个完整的模型。这样不仅可以节省大量时间,还能提高模型准确性。在编写代码之前,我们需要先在Google Colab上设置工作环境。Colab提供的免费GPU对于加速深度学习模型的训练非常有帮助。接着需要导入必要的Python库如PyTorch等工具和接口来构建和训练我们的深度学习模型。
  • PyTorchVGG19神经网络风格
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    本项目运用PyTorch框架实现基于VGG19模型的图像风格迁移算法,通过深度学习技术将一幅画作的艺术风格转移至另一张图片上,生成具有独特视觉效果的新图像。 这个资源使用基于PyTorch的框架开发,并采用了VGG19神经网络模型来实现图像风格迁移案例。代码非常详细,我添加了大量的注释,便于理解。