【遥感影像分类】使用PaddleAPI搭建ResNet50实现遥感影像分类任务

本文围绕遥感分类任务展开,使用西北工业大学2016年发布的含45类土地利用类型的遥感影像数据集,构建RESISC45Dataset自定义数据集,搭建ResNet50模型,经训练、验证,模型精度达0.83左右,最后进行了模型预测与效果展示。

☞☞☞AI 智能聊天, 问答助手, AI 智能搜索, 免费无限量使用 DeepSeek R1 模型☜☜☜

【遥感影像分类】使用paddleapi搭建resnet50实现遥感影像分类任务 - 创想鸟

前言

①. 关于任务

遥感分类,是指根据不同的分类标志以及遥感探测及应用侧重的方面不同,将遥感分成不同的类型。遥感图像计算机分类的依据是遥感图像像素的相似度。常使用距离和相关系数来衡量相似度。常见的分类方法有:监督分类、非监督分类法。

按遥感平台的不同,可把遥感分为航天遥感、航空遥感和地面(近地)遥感。按探测的电磁波段不同,可分为可见光遥感,红外遥感,微波遥感等。

②. 关于数据集

【遥感影像分类】使用PaddleAPI搭建ResNet50实现遥感影像分类任务 - 创想鸟            

该数据集是由西北工业大学于2016年发布,包含提取自Google Earth的45种土地利用类型的遥感影像

数据集包含45个类别文件夹,每个文件夹下对应各自700幅遥感影像,一共有31500幅。

影像文件为三通道、大小为256*256的jpg格式文件

数据准备

解压已预先划分好的数据集

In [2]

# 解压数据集!unzip -oq /home/aistudio/data/data131697/NWPU-RESISC45.zip

   In [3]

# 查看数据集文件结构!tree NWPU-RESISC45 -L 1

   

自定义数据集

In [1]

# 导入包import paddlefrom PIL import Imageimport osimport numpy as npimport random# 打印paddle版本print(paddle.__version__)

       

2.2.2

       In [3]

class RESISC45Dataset(paddle.io.Dataset):    def __init__(self, mode='train', label_path='NWPU-RESISC45/train_list.txt'):        """        初始化函数        """        assert mode in ['train', 'eval', 'test'], 'mode is one of train, eval, test.'        self.mode = mode.lower()        self.label_path = label_path        self.data = []        with open(label_path) as f:            for line in f.readlines():                info = line.strip().split(' ')                if len(info) > 0:                    image_root = label_path.split('/')[0]                    info[0]=os.path.join(image_root,info[0])                     self.data.append([info[0].strip(), info[1].strip()])    def preprocess(self,image):        """        数据增强函数        """        # 训练模式下的数据增强        if self.mode == 'train':            # 裁剪大小            image = image.resize((224, 224), Image.BICUBIC)             # 随机水平翻转                if random.randint(0, 1) == 1:                image = image.transpose(Image.FLIP_LEFT_RIGHT)            else:                pass            # 随机垂直翻转            if random.randint(0, 1) == 1:                image = image.transpose(Image.FLIP_TOP_BOTTOM)            else:                pass            # 图像归一化            image = np.asarray(image)            image = image.astype('float32')            mean = [0.485, 0.456, 0.406]            std = [0.229, 0.224, 0.225]            max_value = [255, 255, 255]            min_value = [0, 0, 0]            mean = np.asarray(mean, dtype=np.float32)[np.newaxis, np.newaxis, :]            std = np.asarray(std, dtype=np.float32)[np.newaxis, np.newaxis, :]            range_value = np.asarray([1. / (max_value[i] - min_value[i]) for i in range(len(max_value))],dtype=np.float32)            image = (image - np.asarray(min_value, dtype=np.float32)) * range_value            image -= mean            image /= std            # 数据格式转换            return paddle.to_tensor(image.transpose((2,0,1)))        # 验证和测试模型下的数据增强        else:            # 裁剪大小            image = image.resize((224, 224), Image.BICUBIC)              # 图像归一化            image = np.asarray(image)            image = image.astype('float32')            mean = [0.485, 0.456, 0.406]            std = [0.229, 0.224, 0.225]            max_value = [255, 255, 255]            min_value = [0, 0, 0]            mean = np.asarray(mean, dtype=np.float32)[np.newaxis, np.newaxis, :]            std = np.asarray(std, dtype=np.float32)[np.newaxis, np.newaxis, :]            range_value = np.asarray([1. / (max_value[i] - min_value[i]) for i in range(len(max_value))],dtype=np.float32)            image = (image - np.asarray(min_value, dtype=np.float32)) * range_value            image -= mean            image /= std            # 数据格式转换            return paddle.to_tensor(image.transpose((2,0,1)))    def __getitem__(self, index):        """        根据索引获取单个样本        """        image_file, label = self.data[index]        image = Image.open(image_file)        # 图片通道对齐        if image.mode != 'RGB':            image = image.convert('RGB')        # 进行数据增强        image = self.preprocess(image)        return image, np.array(label, dtype='int64')    def __len__(self):        """        获取样本总数        """        return len(self.data)

   

实例化数据集

In [4]

train_dataset=RESISC45Dataset(mode='train', label_path='NWPU-RESISC45/train_list.txt')val_dataset=RESISC45Dataset(mode='eval',label_path='NWPU-RESISC45/val_list.txt')test_dataset=RESISC45Dataset(mode='test',label_path='NWPU-RESISC45/test_list.txt')

   

模型搭建

这里搭建的模型是ResNet50,论文地址:Deep_Residual_Learning_for_Image_Recognition

ResNet介绍

ResNet(Residual Neural Network)由微软研究院的Kaiming He等四名华人提出,通过使用ResNet Unit成功训练出了152层的神经网络,并在ILSVRC2015比赛中取得冠军,在top5上的错误率为3.57%,同时参数量比VGGNet低,效果非常突出。ResNet的结构可以极快的加速神经网络的训练,模型的准确率也有比较大的提升。同时ResNet的推广性非常好,甚至可以直接用到InceptionNet网络中。

代码实现

In [13]

import paddleimport paddle.nn as nnfrom paddle.nn import Conv2D, MaxPool2D, AdaptiveAvgPool2D, Linear, ReLU, BatchNorm2Dimport paddle.nn.functional as F# 定义卷积批归一化块class ConvBNLayer(paddle.nn.Layer):    def __init__(self,                 in_channels,                 out_channels,                 kernel_size,                 stride=1,                 act=None):        super(ConvBNLayer, self).__init__()        # 创建卷积层        self._conv = Conv2D(            in_channels=in_channels,            out_channels=out_channels,            kernel_size=kernel_size,            stride=stride,            padding=(kernel_size - 1) // 2,            bias_attr=False)        # 创建BatchNorm层        self._batch_norm = BatchNorm2D(out_channels)        # 创建activate层        self.act = act    def forward(self, inputs):        y = self._conv(inputs)        y = self._batch_norm(y)        if self.act == 'relu':            y = F.relu(x=y)        return y        # 定义残差块class Bottleneckblock(paddle.nn.Layer):    def __init__(self, inplane, in_channel, out_channel, stride = 1, start = False):        super(Bottleneckblock, self).__init__()        self.stride = stride        self.start = start        self.conv0 = ConvBNLayer(in_channel, inplane, 1, stride = stride, act='relu')        self.conv1 = ConvBNLayer(inplane, inplane, 3, stride=1, act='relu')        self.conv2 = ConvBNLayer(inplane, out_channel, 1, stride=1, act=None)        self.conv3 = ConvBNLayer(in_channel, out_channel, 1, stride = stride, act=None)        self.relu = nn.ReLU()    def forward(self, inputs):        y = inputs        x = self.conv0(inputs)        x = self.conv1(x)        x = self.conv2(x)        if self.start:            y = self.conv3(y)        z = self.relu(x+y)        return zclass Resnet50(paddle.nn.Layer):    def __init__(self, num_classes=45):        super().__init__()        # stem layers        self.stem = nn.Sequential(                    nn.Conv2D(3, out_channels=64, kernel_size=7, stride=2, padding=3),                    nn.BatchNorm2D(64),                    nn.ReLU(),                    nn.MaxPool2D(kernel_size=3, stride=2, padding=1))        # blocks        self.layer1 = self.add_bottleneck_layer(3, 64, start = True)        self.layer2 = self.add_bottleneck_layer(4, 128)        self.layer3 = self.add_bottleneck_layer(6, 256)        self.layer4 = self.add_bottleneck_layer(3, 512)        # head layer        self.avgpool = nn.AdaptiveAvgPool2D(1)        self.classifier = nn.Linear(2048, num_classes)    def add_bottleneck_layer(self, num, inplane, start = False):        layer = []        if start:            layer.append(Bottleneckblock(inplane, inplane, inplane*4, start = True))        else:            layer.append(Bottleneckblock(inplane, inplane*2, inplane*4, stride = 2, start = True))        for i in range(num-1):            layer.append(Bottleneckblock(inplane, inplane*4, inplane*4))        return nn.Sequential(*layer)    def forward(self, inputs):        x = self.stem(inputs)        x = self.layer1(x)        x = self.layer2(x)        x = self.layer3(x)        x = self.layer4(x)                x = self.avgpool(x)        x = x.flatten(1)        x = self.classifier(x)        return x

   

实例化Resnet50并打印模型结构

In [14]

resnet50 = Resnet50(num_classes=45)

       

W0310 10:31:31.892053   141 device_context.cc:447] Please NOTE: device: 0, GPU Compute Capability: 7.0, Driver API Version: 11.0, Runtime API Version: 10.1W0310 10:31:31.896260   141 device_context.cc:465] device: 0, cuDNN Version: 7.6.

       In [15]

paddle.summary(resnet50, (1, 3, 224, 224))

       

-------------------------------------------------------------------------------   Layer (type)         Input Shape          Output Shape         Param #    ===============================================================================     Conv2D-1        [[1, 3, 224, 224]]   [1, 64, 112, 112]        9,472        BatchNorm2D-1    [[1, 64, 112, 112]]   [1, 64, 112, 112]         256            ReLU-1        [[1, 64, 112, 112]]   [1, 64, 112, 112]          0           MaxPool2D-1     [[1, 64, 112, 112]]    [1, 64, 56, 56]           0            Conv2D-2        [[1, 64, 56, 56]]     [1, 64, 56, 56]         4,096        BatchNorm2D-2     [[1, 64, 56, 56]]     [1, 64, 56, 56]          256         ConvBNLayer-1     [[1, 64, 56, 56]]     [1, 64, 56, 56]           0            Conv2D-3        [[1, 64, 56, 56]]     [1, 64, 56, 56]        36,864        BatchNorm2D-3     [[1, 64, 56, 56]]     [1, 64, 56, 56]          256         ConvBNLayer-2     [[1, 64, 56, 56]]     [1, 64, 56, 56]           0            Conv2D-4        [[1, 64, 56, 56]]     [1, 256, 56, 56]       16,384        BatchNorm2D-4     [[1, 256, 56, 56]]    [1, 256, 56, 56]        1,024        ConvBNLayer-3     [[1, 64, 56, 56]]     [1, 256, 56, 56]          0            Conv2D-5        [[1, 64, 56, 56]]     [1, 256, 56, 56]       16,384        BatchNorm2D-5     [[1, 256, 56, 56]]    [1, 256, 56, 56]        1,024        ConvBNLayer-4     [[1, 64, 56, 56]]     [1, 256, 56, 56]          0             ReLU-2         [[1, 256, 56, 56]]    [1, 256, 56, 56]          0        Bottleneckblock-1   [[1, 64, 56, 56]]     [1, 256, 56, 56]          0            Conv2D-6        [[1, 256, 56, 56]]    [1, 64, 56, 56]        16,384        BatchNorm2D-6     [[1, 64, 56, 56]]     [1, 64, 56, 56]          256         ConvBNLayer-5     [[1, 256, 56, 56]]    [1, 64, 56, 56]           0            Conv2D-7        [[1, 64, 56, 56]]     [1, 64, 56, 56]        36,864        BatchNorm2D-7     [[1, 64, 56, 56]]     [1, 64, 56, 56]          256         ConvBNLayer-6     [[1, 64, 56, 56]]     [1, 64, 56, 56]           0            Conv2D-8        [[1, 64, 56, 56]]     [1, 256, 56, 56]       16,384        BatchNorm2D-8     [[1, 256, 56, 56]]    [1, 256, 56, 56]        1,024        ConvBNLayer-7     [[1, 64, 56, 56]]     [1, 256, 56, 56]          0             ReLU-3         [[1, 256, 56, 56]]    [1, 256, 56, 56]          0        Bottleneckblock-2   [[1, 256, 56, 56]]    [1, 256, 56, 56]          0            Conv2D-10       [[1, 256, 56, 56]]    [1, 64, 56, 56]        16,384       BatchNorm2D-10     [[1, 64, 56, 56]]     [1, 64, 56, 56]          256         ConvBNLayer-9     [[1, 256, 56, 56]]    [1, 64, 56, 56]           0            Conv2D-11       [[1, 64, 56, 56]]     [1, 64, 56, 56]        36,864       BatchNorm2D-11     [[1, 64, 56, 56]]     [1, 64, 56, 56]          256        ConvBNLayer-10     [[1, 64, 56, 56]]     [1, 64, 56, 56]           0            Conv2D-12       [[1, 64, 56, 56]]     [1, 256, 56, 56]       16,384       BatchNorm2D-12     [[1, 256, 56, 56]]    [1, 256, 56, 56]        1,024       ConvBNLayer-11     [[1, 64, 56, 56]]     [1, 256, 56, 56]          0             ReLU-4         [[1, 256, 56, 56]]    [1, 256, 56, 56]          0        Bottleneckblock-3   [[1, 256, 56, 56]]    [1, 256, 56, 56]          0            Conv2D-14       [[1, 256, 56, 56]]    [1, 128, 28, 28]       32,768       BatchNorm2D-14     [[1, 128, 28, 28]]    [1, 128, 28, 28]         512        ConvBNLayer-13     [[1, 256, 56, 56]]    [1, 128, 28, 28]          0            Conv2D-15       [[1, 128, 28, 28]]    [1, 128, 28, 28]       147,456      BatchNorm2D-15     [[1, 128, 28, 28]]    [1, 128, 28, 28]         512        ConvBNLayer-14     [[1, 128, 28, 28]]    [1, 128, 28, 28]          0            Conv2D-16       [[1, 128, 28, 28]]    [1, 512, 28, 28]       65,536       BatchNorm2D-16     [[1, 512, 28, 28]]    [1, 512, 28, 28]        2,048       ConvBNLayer-15     [[1, 128, 28, 28]]    [1, 512, 28, 28]          0            Conv2D-17       [[1, 256, 56, 56]]    [1, 512, 28, 28]       131,072      BatchNorm2D-17     [[1, 512, 28, 28]]    [1, 512, 28, 28]        2,048       ConvBNLayer-16     [[1, 256, 56, 56]]    [1, 512, 28, 28]          0             ReLU-5         [[1, 512, 28, 28]]    [1, 512, 28, 28]          0        Bottleneckblock-4   [[1, 256, 56, 56]]    [1, 512, 28, 28]          0            Conv2D-18       [[1, 512, 28, 28]]    [1, 128, 28, 28]       65,536       BatchNorm2D-18     [[1, 128, 28, 28]]    [1, 128, 28, 28]         512        ConvBNLayer-17     [[1, 512, 28, 28]]    [1, 128, 28, 28]          0            Conv2D-19       [[1, 128, 28, 28]]    [1, 128, 28, 28]       147,456      BatchNorm2D-19     [[1, 128, 28, 28]]    [1, 128, 28, 28]         512        ConvBNLayer-18     [[1, 128, 28, 28]]    [1, 128, 28, 28]          0            Conv2D-20       [[1, 128, 28, 28]]    [1, 512, 28, 28]       65,536       BatchNorm2D-20     [[1, 512, 28, 28]]    [1, 512, 28, 28]        2,048       ConvBNLayer-19     [[1, 128, 28, 28]]    [1, 512, 28, 28]          0             ReLU-6         [[1, 512, 28, 28]]    [1, 512, 28, 28]          0        Bottleneckblock-5   [[1, 512, 28, 28]]    [1, 512, 28, 28]          0            Conv2D-22       [[1, 512, 28, 28]]    [1, 128, 28, 28]       65,536       BatchNorm2D-22     [[1, 128, 28, 28]]    [1, 128, 28, 28]         512        ConvBNLayer-21     [[1, 512, 28, 28]]    [1, 128, 28, 28]          0            Conv2D-23       [[1, 128, 28, 28]]    [1, 128, 28, 28]       147,456      BatchNorm2D-23     [[1, 128, 28, 28]]    [1, 128, 28, 28]         512        ConvBNLayer-22     [[1, 128, 28, 28]]    [1, 128, 28, 28]          0            Conv2D-24       [[1, 128, 28, 28]]    [1, 512, 28, 28]       65,536       BatchNorm2D-24     [[1, 512, 28, 28]]    [1, 512, 28, 28]        2,048       ConvBNLayer-23     [[1, 128, 28, 28]]    [1, 512, 28, 28]          0             ReLU-7         [[1, 512, 28, 28]]    [1, 512, 28, 28]          0        Bottleneckblock-6   [[1, 512, 28, 28]]    [1, 512, 28, 28]          0            Conv2D-26       [[1, 512, 28, 28]]    [1, 128, 28, 28]       65,536       BatchNorm2D-26     [[1, 128, 28, 28]]    [1, 128, 28, 28]         512        ConvBNLayer-25     [[1, 512, 28, 28]]    [1, 128, 28, 28]          0            Conv2D-27       [[1, 128, 28, 28]]    [1, 128, 28, 28]       147,456      BatchNorm2D-27     [[1, 128, 28, 28]]    [1, 128, 28, 28]         512        ConvBNLayer-26     [[1, 128, 28, 28]]    [1, 128, 28, 28]          0            Conv2D-28       [[1, 128, 28, 28]]    [1, 512, 28, 28]       65,536       BatchNorm2D-28     [[1, 512, 28, 28]]    [1, 512, 28, 28]        2,048       ConvBNLayer-27     [[1, 128, 28, 28]]    [1, 512, 28, 28]          0             ReLU-8         [[1, 512, 28, 28]]    [1, 512, 28, 28]          0        Bottleneckblock-7   [[1, 512, 28, 28]]    [1, 512, 28, 28]          0            Conv2D-30       [[1, 512, 28, 28]]    [1, 256, 14, 14]       131,072      BatchNorm2D-30     [[1, 256, 14, 14]]    [1, 256, 14, 14]        1,024       ConvBNLayer-29     [[1, 512, 28, 28]]    [1, 256, 14, 14]          0            Conv2D-31       [[1, 256, 14, 14]]    [1, 256, 14, 14]       589,824      BatchNorm2D-31     [[1, 256, 14, 14]]    [1, 256, 14, 14]        1,024       ConvBNLayer-30     [[1, 256, 14, 14]]    [1, 256, 14, 14]          0            Conv2D-32       [[1, 256, 14, 14]]   [1, 1024, 14, 14]       262,144      BatchNorm2D-32    [[1, 1024, 14, 14]]   [1, 1024, 14, 14]        4,096       ConvBNLayer-31     [[1, 256, 14, 14]]   [1, 1024, 14, 14]          0            Conv2D-33       [[1, 512, 28, 28]]   [1, 1024, 14, 14]       524,288      BatchNorm2D-33    [[1, 1024, 14, 14]]   [1, 1024, 14, 14]        4,096       ConvBNLayer-32     [[1, 512, 28, 28]]   [1, 1024, 14, 14]          0             ReLU-9        [[1, 1024, 14, 14]]   [1, 1024, 14, 14]          0        Bottleneckblock-8   [[1, 512, 28, 28]]   [1, 1024, 14, 14]          0            Conv2D-34      [[1, 1024, 14, 14]]    [1, 256, 14, 14]       262,144      BatchNorm2D-34     [[1, 256, 14, 14]]    [1, 256, 14, 14]        1,024       ConvBNLayer-33    [[1, 1024, 14, 14]]    [1, 256, 14, 14]          0            Conv2D-35       [[1, 256, 14, 14]]    [1, 256, 14, 14]       589,824      BatchNorm2D-35     [[1, 256, 14, 14]]    [1, 256, 14, 14]        1,024       ConvBNLayer-34     [[1, 256, 14, 14]]    [1, 256, 14, 14]          0            Conv2D-36       [[1, 256, 14, 14]]   [1, 1024, 14, 14]       262,144      BatchNorm2D-36    [[1, 1024, 14, 14]]   [1, 1024, 14, 14]        4,096       ConvBNLayer-35     [[1, 256, 14, 14]]   [1, 1024, 14, 14]          0             ReLU-10       [[1, 1024, 14, 14]]   [1, 1024, 14, 14]          0        Bottleneckblock-9  [[1, 1024, 14, 14]]   [1, 1024, 14, 14]          0            Conv2D-38      [[1, 1024, 14, 14]]    [1, 256, 14, 14]       262,144      BatchNorm2D-38     [[1, 256, 14, 14]]    [1, 256, 14, 14]        1,024       ConvBNLayer-37    [[1, 1024, 14, 14]]    [1, 256, 14, 14]          0            Conv2D-39       [[1, 256, 14, 14]]    [1, 256, 14, 14]       589,824      BatchNorm2D-39     [[1, 256, 14, 14]]    [1, 256, 14, 14]        1,024       ConvBNLayer-38     [[1, 256, 14, 14]]    [1, 256, 14, 14]          0            Conv2D-40       [[1, 256, 14, 14]]   [1, 1024, 14, 14]       262,144      BatchNorm2D-40    [[1, 1024, 14, 14]]   [1, 1024, 14, 14]        4,096       ConvBNLayer-39     [[1, 256, 14, 14]]   [1, 1024, 14, 14]          0             ReLU-11       [[1, 1024, 14, 14]]   [1, 1024, 14, 14]          0       Bottleneckblock-10  [[1, 1024, 14, 14]]   [1, 1024, 14, 14]          0            Conv2D-42      [[1, 1024, 14, 14]]    [1, 256, 14, 14]       262,144      BatchNorm2D-42     [[1, 256, 14, 14]]    [1, 256, 14, 14]        1,024       ConvBNLayer-41    [[1, 1024, 14, 14]]    [1, 256, 14, 14]          0            Conv2D-43       [[1, 256, 14, 14]]    [1, 256, 14, 14]       589,824      BatchNorm2D-43     [[1, 256, 14, 14]]    [1, 256, 14, 14]        1,024       ConvBNLayer-42     [[1, 256, 14, 14]]    [1, 256, 14, 14]          0            Conv2D-44       [[1, 256, 14, 14]]   [1, 1024, 14, 14]       262,144      BatchNorm2D-44    [[1, 1024, 14, 14]]   [1, 1024, 14, 14]        4,096       ConvBNLayer-43     [[1, 256, 14, 14]]   [1, 1024, 14, 14]          0             ReLU-12       [[1, 1024, 14, 14]]   [1, 1024, 14, 14]          0       Bottleneckblock-11  [[1, 1024, 14, 14]]   [1, 1024, 14, 14]          0            Conv2D-46      [[1, 1024, 14, 14]]    [1, 256, 14, 14]       262,144      BatchNorm2D-46     [[1, 256, 14, 14]]    [1, 256, 14, 14]        1,024       ConvBNLayer-45    [[1, 1024, 14, 14]]    [1, 256, 14, 14]          0            Conv2D-47       [[1, 256, 14, 14]]    [1, 256, 14, 14]       589,824      BatchNorm2D-47     [[1, 256, 14, 14]]    [1, 256, 14, 14]        1,024       ConvBNLayer-46     [[1, 256, 14, 14]]    [1, 256, 14, 14]          0            Conv2D-48       [[1, 256, 14, 14]]   [1, 1024, 14, 14]       262,144      BatchNorm2D-48    [[1, 1024, 14, 14]]   [1, 1024, 14, 14]        4,096       ConvBNLayer-47     [[1, 256, 14, 14]]   [1, 1024, 14, 14]          0             ReLU-13       [[1, 1024, 14, 14]]   [1, 1024, 14, 14]          0       Bottleneckblock-12  [[1, 1024, 14, 14]]   [1, 1024, 14, 14]          0            Conv2D-50      [[1, 1024, 14, 14]]    [1, 256, 14, 14]       262,144      BatchNorm2D-50     [[1, 256, 14, 14]]    [1, 256, 14, 14]        1,024       ConvBNLayer-49    [[1, 1024, 14, 14]]    [1, 256, 14, 14]          0            Conv2D-51       [[1, 256, 14, 14]]    [1, 256, 14, 14]       589,824      BatchNorm2D-51     [[1, 256, 14, 14]]    [1, 256, 14, 14]        1,024       ConvBNLayer-50     [[1, 256, 14, 14]]    [1, 256, 14, 14]          0            Conv2D-52       [[1, 256, 14, 14]]   [1, 1024, 14, 14]       262,144      BatchNorm2D-52    [[1, 1024, 14, 14]]   [1, 1024, 14, 14]        4,096       ConvBNLayer-51     [[1, 256, 14, 14]]   [1, 1024, 14, 14]          0             ReLU-14       [[1, 1024, 14, 14]]   [1, 1024, 14, 14]          0       Bottleneckblock-13  [[1, 1024, 14, 14]]   [1, 1024, 14, 14]          0            Conv2D-54      [[1, 1024, 14, 14]]     [1, 512, 7, 7]        524,288      BatchNorm2D-54      [[1, 512, 7, 7]]      [1, 512, 7, 7]         2,048       ConvBNLayer-53    [[1, 1024, 14, 14]]     [1, 512, 7, 7]           0            Conv2D-55        [[1, 512, 7, 7]]      [1, 512, 7, 7]       2,359,296     BatchNorm2D-55      [[1, 512, 7, 7]]      [1, 512, 7, 7]         2,048       ConvBNLayer-54      [[1, 512, 7, 7]]      [1, 512, 7, 7]           0            Conv2D-56        [[1, 512, 7, 7]]     [1, 2048, 7, 7]       1,048,576     BatchNorm2D-56     [[1, 2048, 7, 7]]     [1, 2048, 7, 7]         8,192       ConvBNLayer-55      [[1, 512, 7, 7]]     [1, 2048, 7, 7]           0            Conv2D-57      [[1, 1024, 14, 14]]    [1, 2048, 7, 7]       2,097,152     BatchNorm2D-57     [[1, 2048, 7, 7]]     [1, 2048, 7, 7]         8,192       ConvBNLayer-56    [[1, 1024, 14, 14]]    [1, 2048, 7, 7]           0             ReLU-15        [[1, 2048, 7, 7]]     [1, 2048, 7, 7]           0       Bottleneckblock-14  [[1, 1024, 14, 14]]    [1, 2048, 7, 7]           0            Conv2D-58       [[1, 2048, 7, 7]]      [1, 512, 7, 7]       1,048,576     BatchNorm2D-58      [[1, 512, 7, 7]]      [1, 512, 7, 7]         2,048       ConvBNLayer-57     [[1, 2048, 7, 7]]      [1, 512, 7, 7]           0            Conv2D-59        [[1, 512, 7, 7]]      [1, 512, 7, 7]       2,359,296     BatchNorm2D-59      [[1, 512, 7, 7]]      [1, 512, 7, 7]         2,048       ConvBNLayer-58      [[1, 512, 7, 7]]      [1, 512, 7, 7]           0            Conv2D-60        [[1, 512, 7, 7]]     [1, 2048, 7, 7]       1,048,576     BatchNorm2D-60     [[1, 2048, 7, 7]]     [1, 2048, 7, 7]         8,192       ConvBNLayer-59      [[1, 512, 7, 7]]     [1, 2048, 7, 7]           0             ReLU-16        [[1, 2048, 7, 7]]     [1, 2048, 7, 7]           0       Bottleneckblock-15   [[1, 2048, 7, 7]]     [1, 2048, 7, 7]           0            Conv2D-62       [[1, 2048, 7, 7]]      [1, 512, 7, 7]       1,048,576     BatchNorm2D-62      [[1, 512, 7, 7]]      [1, 512, 7, 7]         2,048       ConvBNLayer-61     [[1, 2048, 7, 7]]      [1, 512, 7, 7]           0            Conv2D-63        [[1, 512, 7, 7]]      [1, 512, 7, 7]       2,359,296     BatchNorm2D-63      [[1, 512, 7, 7]]      [1, 512, 7, 7]         2,048       ConvBNLayer-62      [[1, 512, 7, 7]]      [1, 512, 7, 7]           0            Conv2D-64        [[1, 512, 7, 7]]     [1, 2048, 7, 7]       1,048,576     BatchNorm2D-64     [[1, 2048, 7, 7]]     [1, 2048, 7, 7]         8,192       ConvBNLayer-63      [[1, 512, 7, 7]]     [1, 2048, 7, 7]           0             ReLU-17        [[1, 2048, 7, 7]]     [1, 2048, 7, 7]           0       Bottleneckblock-16   [[1, 2048, 7, 7]]     [1, 2048, 7, 7]           0       AdaptiveAvgPool2D-1  [[1, 2048, 7, 7]]     [1, 2048, 1, 1]           0            Linear-1           [[1, 2048]]            [1, 45]            92,205     ===============================================================================Total params: 23,653,421Trainable params: 23,547,181Non-trainable params: 106,240-------------------------------------------------------------------------------Input size (MB): 0.57Forward/backward pass size (MB): 328.09Params size (MB): 90.23Estimated Total Size (MB): 418.89-------------------------------------------------------------------------------

       

{'total_params': 23653421, 'trainable_params': 23547181}

               

模型训练

训练准备

In [22]

from paddle.optimizer import Momentumfrom paddle.optimizer.lr import CosineAnnealingDecayfrom paddle.regularizer import L2Decayfrom paddle.nn import CrossEntropyLossfrom paddle.metric import Accuracyimport math# 总训练轮数Epochs = 30# 数据集读取的批次大小Batch_size = 64# 每轮的训练步数Step_each_epoch = math.ceil(len(train_dataset.data)/Batch_size)# 配置学习率Lr=CosineAnnealingDecay(learning_rate=0.06, T_max=Step_each_epoch * Epochs)# 配置优化器Optimizer = Momentum(learning_rate=Lr,                     momentum=0.9,                     weight_decay=L2Decay(1e-4),                     parameters=resnet50.parameters())# 设置损失函数Loss_fn = CrossEntropyLoss()# 构建数据读取器                     Train_loader = paddle.io.DataLoader(train_dataset, batch_size=Batch_size, shuffle=True)Val_loader = paddle.io.DataLoader(val_dataset, batch_size=Batch_size)

   

正式训练

In [11]

def train(model, epochs, train_loader, val_loader, optimizer, loss_fn):    '''    训练函数    '''    acc_history = [0]    for epoch in range(epochs):        model.train() # 训练模式        for batch_id, data in enumerate(train_loader()): # 读取批次数据            x_data = data[0]            # 训练数据            y_data = data[1]            # 训练数据标签            y_data = paddle.reshape(y_data, (-1, 1))                        predicts = model(x_data)    # 预测结果            loss = loss_fn(predicts, y_data) # 计算损失            loss.backward() # 反向传播            optimizer.step() # 更新参数            optimizer.clear_grad() # 梯度清零        print("[TRAIN] epoch: {}/{}, loss is: {}".format(epoch+1, epochs, loss.numpy()))        model.eval() # 验证模式        loss_list = []        acc_list = []        for batch_id, data in enumerate(val_loader()): # 读取批次数据            x_data = data[0]            # 验证数据            y_data = data[1]            # 验证数据标签            y_data = paddle.reshape(y_data, (-1, 1))            predicts = model(x_data)    # 预测结果            loss = loss_fn(predicts, y_data) # 计算损失            acc = paddle.metric.accuracy(predicts, y_data) # 计算精度            loss_list.append(np.mean(loss.numpy()))            acc_list.append(np.mean(acc.numpy()))        print("[EVAL] Finished, Epoch={}, loss={}, acc={}".format(epoch+1, np.mean(loss_list), np.mean(acc_list)))        if acc_history[-1] < np.mean(acc_list):            paddle.save(resnet50.state_dict(),'output/resnet50.pdparams'.format(epoch))        acc_history.append(np.mean(acc_list))

   In [16]

# 进行训练train(resnet50, Epochs, Train_loader, Val_loader, Optimizer, Loss_fn)

   

模型验证

通过下面的代码可以看出我们的模型达到了0.83左右的精度

In [12]

def val(model, val_loader):    '''    验证函数    '''    model.eval() #验证模式    acc_list = []    for batch_id, data in enumerate(val_loader()):        x_data = data[0]            # 验证数据        y_data = data[1]            # 验证数据标签        y_data = paddle.reshape(y_data, (-1, 1))        predicts = model(x_data)    # 预测结果        acc = paddle.metric.accuracy(predicts, y_data) # 计算精度        acc_list.append(np.mean(acc.numpy()))    print("Eval finished, acc={}".format(np.mean(acc_list)))

   In [13]

# 加载保存的模型resnet50.set_state_dict(paddle.load('output/resnet50.pdparams'))# 进行验证val(resnet50,Val_loader)

       

Eval finished, acc=0.8262536525726318

       

模型预测

我们将模型预测的标签结果存入列表results下。

In [14]

def test(model, test_loader):    model.eval()    result_list = []    for batch_id, data in enumerate(test_loader()):        x_data = data[0] # 测试数据        predicts = model(x_data) # 测试数据标签        result_list.append(np.argmax(predicts.numpy(),axis=1)) # 存入列表    print("predict finished")    return result_list

   In [15]

# 加载测试数据集Test_loader = paddle.io.DataLoader(test_dataset, batch_size=64)# 加载保存的模型resnet50.set_state_dict(paddle.load('output/resnet50.pdparams'))# 进行预测results = test(resnet50,Test_loader)

       

predict finished

       

效果展示

In [18]

# 导入包%matplotlib inlineimport numpy as npimport cv2import matplotlib.pyplot as plt# 搭建label.txt的映射列表test_list = []with open('NWPU-RESISC45/labels.txt', 'r') as labels:    for line in labels:        test_list.append(line.strip())# 画图fig, axs = plt.subplots(nrows=5, ncols=1,figsize=(20,20))for i in range(5):    img = cv2.imread(test_dataset.data[i+10][0],1) # 读取图片    img = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2RGB) # 通道转换    ax = axs[i]    ax.get_yaxis().set_visible(False)    ax.get_xaxis().set_visible(False)    ax.imshow(img) #展示图片    ax.set_title('Real: %s n Predict: %s'%(test_list[i+10],test_list[results[0][i+10]])) #展示原先标签和预测结果

       

               

以上就是【遥感影像分类】使用PaddleAPI搭建ResNet50实现遥感影像分类任务的详细内容,更多请关注创想鸟其它相关文章!

版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。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。
如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容, 请发送邮件至 chuangxiangniao@163.com 举报,一经查实,本站将立刻删除。
发布者:程序猿,转转请注明出处:https://www.chuangxiangniao.com/p/59416.html

(0)
打赏 微信扫一扫 微信扫一扫 支付宝扫一扫 支付宝扫一扫
菜鸟app可以注销账号吗流程是什么_菜鸟app账号注销操作流程
上一篇 2025年11月10日 14:11:06
原神玛拉妮技能天赋效果爆料
下一篇 2025年11月10日 14:13:56

相关推荐

  • Matplotlib 地图中多类型图例的创建与优化

    Matplotlib 地图中多类型图例的创建与优化Matplotlib 地图中多类型图例的创建与优化Matplotlib 地图中多类型图例的创建与优化Matplotlib 地图中多类型图例的创建与优化

    本教程旨在解决matplotlib地图可视化中,如何在一个图例中同时展示颜色块(如区域分类)和自定义标记(如特定兴趣点)的问题。文章详细介绍了当传统`patch`对象无法正确显示标记时,如何利用`matplotlib.lines.line2d`创建标记图例句柄,并将其与颜色块图例句柄合并,从而生成一…

    2026年5月10日 用户投稿
    100
  • Golang JSON序列化:控制敏感字段暴露的最佳实践

    本教程探讨golang中如何高效控制结构体字段在json序列化时的可见性。当需要将包含敏感信息的结构体数组转换为json响应时,通过利用`encoding/json`包提供的结构体标签,特别是`json:”-“`,可以轻松实现对特定字段的忽略,从而避免敏感数据泄露,确保api…

    2026年5月10日
    000
  • 比特币新手教程 比特币交易平台有哪些

    比特币是一种去中心化的数字货币,基于区块链技术实现点对点交易,具有匿名性、有限发行和不可篡改等特点;新手可通过交易所购买,P2P交易获得比特币,常用平台包括Binance、OKX和Huobi;交易流程包括注册账户、实名认证、绑定支付方式、充值法币并下单购买,可选择市价单或限价单;比特币存储方式有交易…

    2026年5月10日
    000
  • c++中的SFINAE技术是什么_c++模板编程中的SFINAE原理与应用

    SFINAE 是“替换失败不是错误”的原则,指模板实例化时若参数替换导致错误,只要存在其他合法候选,编译器不报错而是继续重载决议。它用于条件启用模板、类型检测等场景,如通过 decltype 或 enable_if 控制函数重载,实现类型特征判断。尽管 C++20 引入 Concepts 简化了部分…

    2026年5月10日
    000
  • Go语言mgo查询构建:深入理解bson.M与日期范围查询的正确实践

    本文旨在解决go语言mgo库中构建复杂查询时,特别是涉及嵌套`bson.m`和日期范围筛选的常见错误。我们将深入剖析`bson.m`的类型特性,解释为何直接索引`interface{}`会导致“invalid operation”错误,并提供一种推荐的、结构清晰的代码重构方案,以确保查询条件能够正确…

    2026年5月10日
    100
  • RichHandler与Rich Progress集成:解决显示冲突的教程

    在使用rich库的`richhandler`进行日志输出并同时使用`progress`组件时,可能会遇到显示错乱或溢出问题。这通常是由于为`richhandler`和`progress`分别创建了独立的`console`实例导致的。解决方案是确保日志处理器和进度条组件共享同一个`console`实例…

    2026年5月10日
    000
  • Golang goroutine与channel调试技巧

    使用go run -race检测数据竞争,结合runtime.NumGoroutine监控协程数量,通过pprof分析阻塞调用栈,利用select超时避免永久阻塞,有效排查goroutine泄漏、死锁和数据竞争问题。 Go语言的goroutine和channel是并发编程的核心,但它们也带来了调试上…

    2026年5月10日
    000
  • 使用 Jupyter Notebook 进行探索性数据分析

    Jupyter Notebook通过单元格实现代码与Markdown结合,支持数据导入(pandas)、清洗(fillna)、探索(matplotlib/seaborn可视化)、统计分析(describe/corr)和特征工程,便于记录与分享分析过程。 Jupyter Notebook 是进行探索性…

    2026年5月10日
    000
  • 《魔兽世界》将于6月11日开启国服回归技术测试

    《魔兽世界》将于6月11日开启国服回归技术测试《魔兽世界》将于6月11日开启国服回归技术测试《魔兽世界》将于6月11日开启国服回归技术测试《魔兽世界》将于6月11日开启国服回归技术测试

    《%ign%ignore_a_1%re_a_1%》官方宣布,将于6月11日开启国服回归技术测试,时间为7天,并称可以在6月内正式开服,玩家们可以访问官网下载战网客户端并预下载“巫妖王之怒”客户端,技术测试详情见下图。 WordAi WordAI是一个AI驱动的内容重写平台 53 查看详情 以上就是《…

    2026年5月10日 用户投稿
    200
  • 如何在HTML中插入表单元素_HTML表单控件与输入类型使用指南

    HTML表单通过标签构建,包含action和method属性定义数据提交目标与方式,常用input类型如text、password、email等适配不同输入需求,配合label、required、placeholder提升可用性,结合textarea、select、button等控件实现完整交互,是…

    2026年5月10日
    100
  • 创建指定大小并填充特定数据的Golang文件教程

    本文将介绍如何使用Golang创建一个指定大小的文件,并用特定数据填充它。我们将使用 `os` 包提供的函数来创建和截断文件,从而实现快速生成大文件的目的。示例代码展示了如何创建一个10MB的文件,并将其填充为全零数据。掌握这些方法,可以方便地在例如日志系统或磁盘队列等场景中,预先创建测试文件或初始…

    2026年5月10日
    000
  • Python命令怎样使用profile分析脚本性能 Python命令性能分析的基础教程

    使用Python的cProfile模块分析脚本性能最直接的方式是通过命令行执行python -m cProfile your_script.py,它会输出每个函数的调用次数、总耗时、累积耗时等关键指标,帮助定位性能瓶颈;为进一步分析,可将结果保存为文件python -m cProfile -o ou…

    2026年5月10日
    000
  • 如何插入查询结果数据_SQL插入Select查询结果方法

    如何插入查询结果数据_SQL插入Select查询结果方法如何插入查询结果数据_SQL插入Select查询结果方法如何插入查询结果数据_SQL插入Select查询结果方法如何插入查询结果数据_SQL插入Select查询结果方法

    使用INSERT INTO…SELECT语句可高效插入数据,通过NOT EXISTS、LEFT JOIN、MERGE语句或唯一约束避免重复;表结构不一致时可通过别名、类型转换、默认值或计算字段处理;结合存储过程可提升可维护性,支持参数化与动态SQL。 将查询结果数据插入到另一个表中,可以…

    2026年5月10日 用户投稿
    000
  • 使用 WebCodecs VideoDecoder 实现精确逐帧回退

    本文档旨在解决在使用 WebCodecs VideoDecoder 进行视频解码时,实现精确逐帧回退的问题。通过比较帧的时间戳与目标帧的时间戳,可以避免渲染中间帧,从而提高用户体验。本文将提供详细的解决方案和示例代码,帮助开发者实现精确的视频帧控制。 在使用 WebCodecs VideoDecod…

    2026年5月10日
    000
  • Discord.py 交互按钮超时与持久化解决方案

    本教程旨在解决Discord.py中交互按钮在一段时间后出现“This Interaction Failed”错误的问题。我们将深入探讨视图(View)的超时机制,并提供通过正确设置timeout参数以及利用bot.add_view()方法实现按钮持久化的具体方案,确保您的机器人交互功能稳定可靠,即…

    2026年5月10日
    000
  • Debian Copilot的社区活跃度如何

    debian copilot是codeberg社区维护的ai助手,旨在为debian用户提供服务。尽管搜索结果中没有直接提供关于debian copilot社区支持活跃度的具体数据,但我们可以通过debian社区的整体活跃度和特点来推断其活跃性。 Debian社区的一般情况: Debian拥有详尽的…

    2026年5月10日
    000
  • JavaScript 动态菜单点击高亮效果实现教程

    本教程详细介绍了如何使用 JavaScript 实现动态菜单的点击高亮功能。通过事件委托和状态管理,当用户点击菜单项时,被点击项会高亮显示(绿色),同时其他菜单项恢复默认样式(白色)。这种方法避免了不必要的DOM操作,提高了性能和代码可维护性,确保了无论点击方向如何,功能都能稳定运行。 动态菜单高亮…

    2026年5月10日
    200
  • c++如何实现UDP通信_c++基于UDP的网络通信示例

    UDP通信基于套接字实现,适用于实时性要求高的场景。1. 流程包括创建套接字、绑定地址(接收方)、发送(sendto)与接收(recvfrom)数据、关闭套接字;2. 服务端监听指定端口,接收客户端消息并回传;3. 客户端发送消息至服务端并接收响应;4. 跨平台需处理Winsock初始化与库链接,编…

    2026年5月10日
    100
  • html5怎么画实线_HTML5用CSS border-style:solid画元素实线边框【绘制】

    可通过CSS的border-style属性设为solid添加实线边框:一、内联样式用border:2px solid #000;二、内部样式表统一设置如div{border:1px solid #333};三、外部CSS文件定义.my-box{border:3px solid red}并引入;四、单…

    2026年5月10日
    200
  • JavaScript函数中插入加载动画(Spinner)的正确方法

    本文旨在解决在JavaScript函数中插入加载动画(Spinner)时遇到的异步问题。通过引入async/await和Promise.all,确保在数据处理完成前后正确显示和隐藏加载动画,提升用户体验。我们将提供两种实现方案,并详细解释其原理和优势。 在Web开发中,当执行耗时操作时,显示加载动画…

    2026年5月10日
    100

发表回复

登录后才能评论
关注微信