竞赛 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

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。

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:


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:

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


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
相关文章:
竞赛 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&a…...
S4.2.4.7 Start of Data Stream Ordered Set (SDS)
一 本章节主讲知识点 1.1 xxx 1.2 sss 1.3 ddd 二 本章节原文翻译 2.1 SDS 数据流开始有序集 SDS 代表传输的数据类型从有序集转为数据流。它会在 Configuration.Idle,Recovery.Idle 和 Tx 的 L0s.FTS 状态发送。Loopback 模式下,主机允许发送 SDS。…...
CentOS操作系统的特点
CentOS操作系统的特点如下: 免费开源:CentOS是一个免费开源的操作系统,完全免费,无需花费任何成本。 稳定性高:CentOS以其出色的稳定性和安全性而闻名。它是一个基于Red Hat Enterprise Linux(RHEL&#x…...
Go基础(待更新)
Go基础(待更新) 参考Go 语言教程 文章目录 Go基础(待更新)一、基本语法1、格式化输出2、声明并赋值1)单变量赋值2)多变量赋值 二、math工具包的使用三、函数1、参数传递1)普通传递2)…...
二、Hadoop分布式系统基础架构
1、分布式 分布式体系中,会存在众多服务器,会造成混乱等情况。那如何让众多服务器一起工作,高效且不出现问题呢? 2、调度 (1)架构 在大数据体系中,分布式的调度主要有2类架构模式:…...
数据结构(超详细讲解!!)第二十一节 特殊矩阵的压缩存储
1.压缩存储的目标 值相同的元素只存储一次 压缩掉对零元的存储,只存储非零元 特殊形状矩阵: 是指非零元(如值相同的元素)或零元素分布具有一定规律性的矩阵。 如: 对称矩阵 上三角矩阵 下三角矩阵 对角矩阵 准…...
Python最强自动化神器Playwright!再也不用为爬虫逆向担忧了!
版权说明:本文禁止抄袭、转载,侵权必究! 目录 一、简介+使用场景二、环境部署(准备)三、代码生成器(优势)四、元素定位器(核心)五、追踪查看器(辅助)六、权限控制与认证(高级)七、其他重要功能(进阶)八、作者Info一、简介+使用场景 Playwright是什么?来自Chat…...
为什么 conda 不能升级 python 到 3.12
为什么 conda 不能升级 python 到 3.12 2023-11-05 23:33:29 ChrisZZ 1. 目的 弄清楚为什么执行了如下升级命令后, python 版本还是 3.11? conda update conda conda update python2. 原因 因为 conda forge 没有完成 migration Migration is the …...
0X02
web9 阐释一波密码,依然没有什么 发现,要不扫一下,或者看一看可不可以去爆破密码 就先扫了看看,发现robots.txt 访问看看,出现不允许被访问的目录 还是继续尝试访问看看 就可以下载源码,看看源码 <?php $fl…...
【手写数据库所需C语言基础】可变结构体,结构体成员计算,类型强制转换为统一类型,数据库中使用C语言方法和技巧
专栏内容: 手写数据库toadb 本专栏主要介绍如何从零开发,开发的步骤,以及开发过程中的涉及的原理,遇到的问题等,让大家能跟上并且可以一起开发,让每个需要的人成为参与者。 本专栏会定期更新,…...
Android Studio(适配器Adapter)
认识适配器 在学完并且在做了一个自主项目后,我对适配器有了以下认识:1. 适配器的作用: 数据驱动的动态页面列表渲染,所以适配器主要就做了两件事:遍历数据,渲染页面(列表项)。比…...
携程AI布局:三重创新引领旅游行业智能化升级
2023年10月24日,携程全球合作伙伴峰会在新加坡召开,携程集团联合创始人、董事局主席梁建章做了名为《旅游业是独一无二的最好的行业》的演讲,梁建章在演讲中宣布了携程生成式 AI、内容榜单、ESG 低碳酒店标准三重创新的战略方向。这些创新将为…...
IOS手机耗电量测试
1. 耗电量原始测试方法 1.1 方法原理: 根据iPhone手机右上角的电池百分比变化来计算耗电量。 1.2实际操作: 在iOS通用设置中打开电池百分比数值显示,然后操作30分钟,60分钟,90分钟,看开始时和结束时电池…...
LeetCode.6 N字形变换
一开始想的是真的创建一个数组 去按照题目所给的要求填入数据 最后输出不为空的数组项 但是不仅时间复杂度高 而且错误频繁出现 最终也没有提交成功 查阅题解后发现数组并不重要 假设我们忽略掉数组中的那些空白项 最终输出的结果就是numRows行的字符串的拼接 string conver…...
第一章 03Java入门-编写第一个Java程序HelloWorld以及JVM、JDK和JRE概念
文章目录 前言一、下载和安装JDK二、第一个程序HelloWorld1.用记事本编写程序2.编译文件3.运行程序三、HelloWorld案例常见问题四、环境变量五、Notepad软件的安装和使用六、Java语言的发展七、Java为什么这么火八、JRE和JDK总结前言 上次我们学习了常见的CMD指令以及环境变量…...
windbg的常见调试命令
windbg的常见调试命令 1).break:在指定的条件下停止调试。 2).bt:显示调用堆栈信息。 3).catch:设置异常捕获,可以用来捕获程序中的异常并进行调试。 4).continue:继续执…...
VBA之正则表达式(44)-- 拆分商品和规格
实例需求:商品组清单保存在A列中,现需要将其拆分为商品名称,保存在从B列开始的后续单元格中,部分商品包含规格,并且多种规格属性使用了逗号分隔,因此无法直接使用Excel分列功能完成数据拆分。 示例代码如下…...
听GPT 讲Rust源代码--library/std(13)
题图来自 Decoding Rust: Everything You Need to Know About the Programming Language[1] File: rust/library/std/src/os/horizon/raw.rs 在Rust源代码中,rust/library/std/src/os/horizon/raw.rs这个文件的作用是为Rust的标准库提供与Horizon操作系统相关的原始…...
计算机视觉任务图像预处理之去除图像中的背景区域-------使用连通域分析算法(包含完整代码)
原理 通过连通域分析算法能够找到最大的连通域,即图片的主体部分,然后保存该连通域的最小外接矩阵,即可去除掉无关的背景区域 代码 使用连通域分析算法去除图像中的空白部分 并将图像变为统一大小的正方形 from skimage import measure imp…...
KubeSphere 容器平台高可用:环境搭建与可视化操作指南
Linux_k8s篇 欢迎来到Linux的世界,看笔记好好学多敲多打,每个人都是大神! 题目:KubeSphere 容器平台高可用:环境搭建与可视化操作指南 版本号: 1.0,0 作者: 老王要学习 日期: 2025.06.05 适用环境: Ubuntu22 文档说…...
【入坑系列】TiDB 强制索引在不同库下不生效问题
文章目录 背景SQL 优化情况线上SQL运行情况分析怀疑1:执行计划绑定问题?尝试:SHOW WARNINGS 查看警告探索 TiDB 的 USE_INDEX 写法Hint 不生效问题排查解决参考背景 项目中使用 TiDB 数据库,并对 SQL 进行优化了,添加了强制索引。 UAT 环境已经生效,但 PROD 环境强制索…...
ESP32读取DHT11温湿度数据
芯片:ESP32 环境:Arduino 一、安装DHT11传感器库 红框的库,别安装错了 二、代码 注意,DATA口要连接在D15上 #include "DHT.h" // 包含DHT库#define DHTPIN 15 // 定义DHT11数据引脚连接到ESP32的GPIO15 #define D…...
智能在线客服平台:数字化时代企业连接用户的 AI 中枢
随着互联网技术的飞速发展,消费者期望能够随时随地与企业进行交流。在线客服平台作为连接企业与客户的重要桥梁,不仅优化了客户体验,还提升了企业的服务效率和市场竞争力。本文将探讨在线客服平台的重要性、技术进展、实际应用,并…...
[10-3]软件I2C读写MPU6050 江协科技学习笔记(16个知识点)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16...
保姆级【快数学会Android端“动画“】+ 实现补间动画和逐帧动画!!!
目录 补间动画 1.创建资源文件夹 2.设置文件夹类型 3.创建.xml文件 4.样式设计 5.动画设置 6.动画的实现 内容拓展 7.在原基础上继续添加.xml文件 8.xml代码编写 (1)rotate_anim (2)scale_anim (3)translate_anim 9.MainActivity.java代码汇总 10.效果展示 逐帧…...
DiscuzX3.5发帖json api
参考文章:PHP实现独立Discuz站外发帖(直连操作数据库)_discuz 发帖api-CSDN博客 简单改造了一下,适配我自己的需求 有一个站点存在多个采集站,我想通过主站拿标题,采集站拿内容 使用到的sql如下 CREATE TABLE pre_forum_post_…...
C# WPF 左右布局实现学习笔记(1)
开发流程视频: https://www.youtube.com/watch?vCkHyDYeImjY&ab_channelC%23DesignPro Git源码: GitHub - CSharpDesignPro/Page-Navigation-using-MVVM: WPF - Page Navigation using MVVM 1. 新建工程 新建WPF应用(.NET Framework) 2.…...
iOS 项目怎么构建稳定性保障机制?一次系统性防错经验分享(含 KeyMob 工具应用)
崩溃、内存飙升、后台任务未释放、页面卡顿、日志丢失——稳定性问题,不一定会立刻崩,但一旦积累,就是“上线后救不回来的代价”。 稳定性保障不是某个工具的功能,而是一套贯穿开发、测试、上线全流程的“观测分析防范”机制。 …...
如何在Spring Boot中使用注解动态切换实现
还在用冗长的if-else或switch语句管理多个服务实现? 相信不少Spring Boot开发者都遇到过这样的场景:需要根据不同条件动态选择不同的服务实现。 如果告诉你可以完全摆脱条件判断,让Spring自动选择合适的实现——只需要一个注解,你是否感兴趣? 本文将详细介绍这种优雅的…...
