PyTorch Dataset与DataLoader使用超详细讲解

目录

一、Dataset

1. 在控制台进行操作

①获取图片的基本信息

②获取文件的基本信息

2. 编写一个继承Dataset 的类加载数据

①定义 MyData类

②创建类的实例并调用

二、DataLoader

一、Dataset

Dataset 类提供一种方式去获取数据及其标签

主要有两个目的:

获取每一个数据及其标签

获取数据的总量大小

1. 在控制台进行操作

Hymenoptera (膜翅目昆虫)数据集下载地址:

链接: https://pan.baidu.com/s/1XKwXsAtE2yzZW2IsvBDpnw?pwd=8a5t

提取码: 8a5t 

这是一个蚂蚁蜜蜂二分类的数据集,通常数据集有以下三种组织形式(上面的数据集属于第一种):

不同的类别以文件夹的形式存在,文件夹中是该类别的图片

图片与标签分别存储,图片在一个文件夹下,label信息在另一个文件夹下

label直接写在图片名称里

①获取图片的基本信息

在Pycharm 中,点击下方的PythonConsole进入控制台进行操作(通过控制台可以看到变量的详细信息)

首先加载图片,逐行输入下方代码:

from PIL import Image img_path = "./dataset/hymenoptera_data/train/ants/0013035.webp" img = Image.open(img_path)

此时我们就可以在右侧看到相关变量的信息:

点击img变量,可以查看图片的详细信息。通过控制台执行程序能够直观地获取后续操作所需的数据:

最后可以通过img.show()打开图片查看:

②获取文件的基本信息

同样还是在控制台逐行输入以下代码:

dir_path = "dataset/hymenoptera_data/train/ants" import os img_path_list = os.listdir(dir_path) img_path_list[0]

我们就可以获取到文件夹下的文件名称,由于是使用控制台,我们还可以在右侧查看列表的详细信息:

因此在控制台操作是有很大的优点的,我们可以在控制台逐行执行已经编写好的文件中的语句,通过查看右侧变量的值来判断程序写的是否有问题

2. 编写一个继承Dataset 的类加载数据

下面的代码也可以在控制台运行(可以多行复制粘贴)来检验程序是否有误

①定义 MyData类

导入所需头文件:

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

定义MyData类:

__init__:初始化函数

__getitem__:返回指定下标的图片和标签

__len__:返回数据集的大小

class MyData(Dataset): def __init__(self, root_dir, label_dir): self.root_dir = root_dir self.label_dir = label_dir self.path = os.path.join(self.root_dir, self.label_dir) self.img_path = os.listdir(self.path) def __getitem__(self, idx): img_name = self.img_path[idx] img_item_path = os.path.join(self.root_dir, self.label_dir, img_name) img = Image.open(img_item_path) label = self.label_dir return img, label def __len__(self): return len(self.img_path)

其中os.path.join()可以实现多个路径的合并且不出错

②创建类的实例并调用

创建 MyData 类的实例:

if __name__ == "__main__": root_dir = "../dataset/hymenoptera_data/train" ants_label_dir = "ants" bees_label_dir = "bees" ants_dataset = MyData(root_dir, ants_label_dir) bees_dataset = MyData(root_dir, bees_label_dir)

调用类中写好的函数:

img, label = ants_dataset.__getitem__(3) print(ants_dataset.__len__(), label) img.show()

同时我们也可以通过下面这种方式用已有的数据集来创造数据集:

train_dataset = ants_dataset + bees_dataset 二、DataLoader

DataLoader 类是为后面的网络提供不同的数据形式

DataLoader 会根据batch_size的值对数据进行打包

导入所需的包

import torchvision from torch.utils.data import DataLoader from torch.utils.tensorboard import SummaryWriter

加载数据:

test_data = torchvision.datasets.CIFAR10("./dataset", train=False, transform=torchvision.transforms.ToTensor()) test_loader = DataLoader(dataset=test_data, batch_size=64, shuffle=True, num_workers=0, drop_last=True)

测试:

img, target = test_data[0] print(img.shape) print(target)

进行日志记录,开始训练:

writer = SummaryWriter("dataloader") for epoch in range(2): step = 0 for data in test_loader: imgs, targets = data print(imgs.shape) print(targets) writer.add_images("Epoch: {}".format(epoch), imgs, step) step = step + 1 writer.close()

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