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基于卷积神经网络的皮肤病识别系统(pytorch框架,python源码,GUI界面,前端界面)

28 人参与  2024年11月29日 12:09  分类 : 《我的小黑屋》  评论

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功能演示:

皮肤病识别系统 vgg16 resnet50 卷积神经网络 GUI界面 前端界面(pytorch框架 python源码)_哔哩哔哩_bilibili

(一)简介

基于卷积神经网络的皮肤病识别系统是在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,增加工作量。

该系统涉及的技术栈有,GUI界面:python + pyqt5,前端界面:python + flask  

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. 项目结构

2. 数据集 

部分数据展示: 

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_path        self.test_path = test_path        self.model_name = model_name        self.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.pth        model_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 = 0.0         for epoch in range(0, epochs):            # 下面是模型训练            model.train()            running_loss = 0.0            train_acc = 0.0            train_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 statistics                running_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False                train_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 / epoch            testing_loss = 0.0            with 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_data                    outputs = 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False                    val_acc += torch.eq(predict_y, val_labels.to(self.device)).sum().item()             train_loss = running_loss / train_steps            train_accurate = train_acc / train_num            test_loss = testing_loss / val_steps            val_accurate = val_acc / val_num             train_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_accurate                torch.save(model.state_dict(), self.model_name)         # 记录结束时间        end_time = time()        run_time = end_time - begin_time        print('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

 c. 准确率、精确率、召回率、F1值 

(三)总结

以上即为整个项目的介绍,整个项目主要包括以下内容:完整的程序代码文件、训练好的模型、数据集、UI界面和各种模型指标图表等。

整个项目包含全部资料,一步到位,省心省力

项目运行过程如出现问题,请及时交流!


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