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pytorch中的自定義資料處理詳解

pytorch在資料中採用Dataset的資料儲存方式,需要繼承data.Dataset類,如果需要自己處理資料的話,需要實現兩個基本方法。

:.getitem:返回一條資料或者一個樣本,obj[index] = obj.getitem(index). :.len:返回樣本的數量 。 len(obj) = obj.len()。

Dataset 在data裡,呼叫的時候使用

from torch.utils import data
import os
from PIL import Image

資料在呼叫getitem的時候才會讀取圖片資料,如果需要可以修改成自己的getitem函式,根據自己的資料集來設定,比如

def _getitem_(self,index):
   img_path=self.imgs[index]; ##這裡理解是載入了所有影象的路徑,封裝成自身的格式
   labels=[] ##根據自己的格式進行處理
   pil_img=Image.open(img_path); ##根據上面封裝好的格式進行讀取
   array=np.array(pil_img); ##將讀取的影象轉成array資料表示的格式
   data=t.from_numpy(array) #轉成Tensor格式,方便後面網路操作
   return data,label;

def _len_(self):
   return len(self.imgs); ###imgs是一個絕對路徑

在主函式裡呼叫的時候,只需使用

dataset=Dataset('') ##或者呼叫自定義的資料處理類
data,label=dataset[0]; ##相當於呼叫了dataset.__getitem__(0)
for img,label in dataset:  ##裡面也是以字典形式存放
  print(img.size(),imf.float().mean(),label);

採用Dataset的缺點在於實際中影象的大小不一,對資料處理中很不友好,其次資料太大,容易造成溢位,需要進行歸一化,因此torchvision提供了transforms模組對Image進行和Tensor進行操作。

對PIL_Image的常見操作:

Scale,調整影象尺寸。centerCrop:randomcrop:randomsizecrop:裁剪圖片

pad:填充

ToTensor:將Image影象轉化成tensor,並自動歸一化到[0,1]

對Tensor的常見操作:

Normalize:標準化,減去均值,除以標準差。 ToPILImage:將Tensor轉變成PILImage格式,可以方便後續的視覺化。

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上面介紹了需要自定義的資料處理方法,pytorch早封裝好了比較常用方便的方法.

transforms中的ImageFolder,該類的好處是,所有檔案按照類別進行儲存,檔名就是類別名,不需要另外再生成label.txt了,也不需要像上面預處理下Label,該類會自動生成標籤,建構函式如下:

ImageFolder(root,transform= None,target_transforms=None,loader=default_loader) ##其中root指定路徑,transform:對PIL_Image進行轉換操作,輸入引數是loader的返回物件。target_transform:是label的轉換,loader:是指定載入圖片的函式,預設操作是讀取為PIL_Image物件。

通過該函式得到的Lable按照資料夾名順序排序後形成字典的,比如{類名:序號從0開始}

,一般最好把資料夾命名為從0開始的數字,和Imageloader的實際的Lable一致,如果不是,可以通過self.class_to_ids來檢視你得到的資料的對映關係,比如你的資料夾是cat和dog,那麼loader就是自動從0開始標籤,self.class_to_ids得到的就是{‘cat':0,'dog':1}。

dataset=ImageLoader('root');
dataset.imgs ##返回圖片路徑和對應的標籤
dataset[5][1] ;##返回第5張圖的標籤
dataset[5][0]; ##返回第5張圖的影象資料,顯示出來的就是一副影象,這時候並沒有轉成Tensor格式,所以需要手動轉換
dataset[0][0].size(); ##輸出第一個影象的大小
##得到的結果如下,表示該影象是3通道,大小為224*224
[3,224,224];

###定義一個transform,對資料進行各種預處理。

mytransform=T.Compose([
   randomSize;
   T.ToTensor(), ##重點是要記得轉成Tensor格式
    normlize;
]);
dataset=ImageLoader('root',transform=mytransform);

呼叫ImageLoader把讀取的影象轉成dataset儲存後,再使用DataLoader對上面得到的影象tensor資料進行抽樣,打亂和分批次操作,操作格式如下:

DataLoader(dataset,batch_size,shuffle=False,sampler=None,num_workers=0,collate_fn=default,pin_memory=False,drop_last=False);

其中:

dataset:載入得到的dataset物件,就是上面得到的DataSet和ImageLoader得到的物件(ImageLoader需要進行tensor轉換後才行)。

batch_size:批處理的大小

shuffle:是否要把資料進行打亂。(這樣可以防止連續多個樣本都是同一類別)

sampler:樣本抽樣.會改變本身dataset的大小(可以在不是batch倍數的時候使用)

num_workers:多程序數量,0表示不使用多程序。

collate_fn:一般採用預設的batch拼接方式。

pin_memory;是否將資料儲存在pin_memory裡,將這的資料轉到GPU會快一些。

drop_last:有可能不是batch的整數倍,將不足一個batch的資料丟棄。

dataloader是一個迭代物件,使用方法與一個迭代器相似,例如:

for batch_data,batch_label in dataloader:
##是按照一batch的數量進行拼接的,以每batch進行迭代。

--------torchvision資料處理和視覺化常用工具--------------

models:儲存了訓練好的模型

datasets:儲存了資料集,主要包括minist,imagenet等

transforms:提供常用的資料預處理操作。

make_grid: make_grid(dataloader[0],4):將第一個batch的影象拼接成4*4網格

save_image:直接將tensor格式的資料儲存成影象

tensorboard是tensorflow框架使用的,但是也有針對pytorch的Tensorboardx,能讀取資料並進行視覺化,使用比tensorflow的更加方便,本文主要介紹另外一種工具visdom,pytorch的專屬視覺化工具,支援資料,影象,文字,視訊的顯示。visdom有以下兩種概念:

env:環境,預設使用Main環境,不同使用者的環境可能不同,需要專門指定。

pane:窗格,用於進行視覺化,可以拖放,縮放和儲存關閉,可以多個顯示。

可以使用pip install visdom直接進行安裝,在使用visdom的時候需要注意,儲存時候需要手動指定儲存的env,其次客戶端和服務端之間互動採用tornado框架,不會受其他程式的影響。visdom需要使用nohup python -m visdom.server命令啟動,放在後臺執行。

import visdom
vis=visdom.Visdom(env=u'test');指定一個環境,新建一個客戶端,還可以指定host和埠
x=;
y=;
vis.line(X=x,Y=y,win='sinx',opts={'title':'y=sinx'}; #畫圖
-line,-image,-text,-histgram,-scatter,-bar,-pie.

同時支援pytorch的tensor和Numpy結構,但不支援int float型別,vis.updateTrace更新之前的圖。

visdom的畫圖工具可以接受兩種,一種是image,接受二維或者三維的,前者是黑白的,後者是彩色影象,Images接受一個4維向量的nch*w,c可以是1或者3,代表黑白或者彩色的,n表示圖片的數量。

--------臨時記錄下已有的Loss函式-------

nn.CrossEntropyLoss(); ##交叉熵函式

nn.MSELoss(); ##均方差函式

nn.NLLLoss()

nn.NLL2dLoss();

loss函式後面再學習。

以上這篇pytorch中的自定義資料處理詳解就是小編分享給大家的全部內容了,希望能給大家一個參考,也希望大家多多支援我們。