ResNet18果蔬分类实战：云端GPU一键部署，3步出结果-育师

ResNet18果蔬分类实战：云端GPU一键部署，3步出结果

引言

作为一名农业专业的学生，你是否正在为毕业设计发愁？实验室的老旧电脑跑不动复杂的深度学习模型，申请学校GPU服务器又要排队两周，而截止日期却近在眼前。别担心，今天我要分享的ResNet18果蔬分类方案，能让你在云端GPU上3步搞定模型部署，快速获得分类结果。

ResNet18是一种经典的图像分类模型，它通过"残差连接"解决了深层网络训练难题，特别适合处理像果蔬分类这样的中等复杂度任务。想象一下，这就像教一个小朋友认识水果：先让他记住苹果和橙子的基本特征（浅层网络），再逐步理解更细微的差别比如不同品种的苹果（深层网络），而残差连接就像给小朋友的"记忆提示卡"，防止他学到后面忘记前面的知识。

通过本文，你将学会：

如何用预训练好的ResNet18模型快速实现果蔬分类
在云端GPU环境下一键部署的完整流程
调整关键参数提升分类准确率的小技巧

1. 环境准备：3分钟搞定云端GPU

传统方式搭建深度学习环境可能需要半天时间，而使用预置镜像只需几分钟。这里我们选择CSDN星图镜像广场中的PyTorch环境镜像，它已经预装了：

Python 3.8 + PyTorch 1.12
CUDA 11.6（GPU加速必备）
常用计算机视觉库（OpenCV, PIL等）
预训练好的ResNet18模型权重

操作步骤：

登录CSDN星图平台，搜索"PyTorch ResNet18"镜像
选择"立即部署"，配置GPU资源（建议选择T4或V100显卡）
等待约1-2分钟，系统会自动完成环境部署

部署完成后，你会获得一个Jupyter Notebook环境，所有代码都可以直接运行。

2. 一键运行：果蔬分类实战

现在进入核心环节——使用预训练模型进行果蔬分类。我们准备了完整的代码示例，你只需要按顺序执行即可。

2.1 准备测试图片

首先收集你要分类的果蔬图片，建议存放在单独的文件夹中。如果没有现成数据，可以从Kaggle下载公开的果蔬数据集：

# 下载示例数据集（可选） !wget https://example.com/fruits_vegetables_sample.zip !unzip fruits_vegetables_sample.zip

2.2 加载预训练模型

这段代码会加载预训练好的ResNet18模型，并修改最后一层适配果蔬分类任务（假设我们有36类果蔬）：

import torch import torchvision.models as models from torchvision import transforms # 加载预训练模型 model = models.resnet18(pretrained=True) # 修改最后一层（原模型是1000类ImageNet分类，我们改为36类果蔬） num_classes = 36 model.fc = torch.nn.Linear(model.fc.in_features, num_classes) # 加载我们微调好的权重（假设已经上传到云环境） model.load_state_dict(torch.load('resnet18_fruits_vegetables.pth')) model.eval()

2.3 执行分类预测

现在可以对任意果蔬图片进行分类了：

from PIL import Image # 定义图像预处理流程 preprocess = transforms.Compose([ transforms.Resize(256), transforms.CenterCrop(224), transforms.ToTensor(), transforms.Normalize(mean=[0.485, 0.456, 0.406], std=[0.229, 0.224, 0.225]) ]) # 加载测试图片 img_path = "test_apple.jpg" img = Image.open(img_path) # 预处理并预测 input_tensor = preprocess(img) input_batch = input_tensor.unsqueeze(0) # 创建batch维度 with torch.no_grad(): output = model(input_batch) # 获取预测结果 _, predicted_idx = torch.max(output, 1) class_names = ['apple', 'banana', 'carrot', ...] # 你的类别名称列表 print(f"预测结果: {class_names[predicted_idx.item()]}")

3. 进阶技巧：提升分类准确率

如果你的测试结果不够理想，可以尝试以下方法优化：

3.1 数据增强

在训练阶段（如果你需要自己训练），添加更多数据增强：

train_transform = transforms.Compose([ transforms.RandomResizedCrop(224), transforms.RandomHorizontalFlip(), transforms.ColorJitter(brightness=0.2, contrast=0.2, saturation=0.2), transforms.ToTensor(), transforms.Normalize([0.485, 0.456, 0.406], [0.229, 0.224, 0.225]) ])

3.2 学习率调整

微调时使用不同的学习率策略：

import torch.optim as optim # 最后一层用较大学习率，其他层用较小学习率 optimizer = optim.SGD([ {'params': model.fc.parameters(), 'lr': 0.01}, {'params': model.layer4.parameters(), 'lr': 0.001}, {'params': model.layer3.parameters(), 'lr': 0.0001}, ], momentum=0.9)

3.3 测试时增强(TTA)

预测时使用多裁剪增强：

# 创建5个裁剪版本（四角+中心） center_crop = preprocess(img) flipped = preprocess(img.transpose(Image.FLIP_LEFT_RIGHT)) inputs = torch.stack([ center_crop, flipped, preprocess(img.crop((0, 0, 224, 224))), # 左上 preprocess(img.crop((img.width-224, 0, img.width, 224))), # 右上 preprocess(img.crop((img.width-224, img.height-224, img.width, img.height))) # 右下 ]) # 取多个预测结果的平均 with torch.no_grad(): outputs = model(inputs) avg_output = outputs.mean(0)