MWD天气图像多分类数据集，用于图像分类-
MWD天气图像多分类数据集，用于图像分类-共6个类别，共60000张图像数据 ，含有模型
MWD天气图像多分类数据集及模型介绍
数据集概述
名称：MWD天气图像多分类数据集
图像数量：60,000张
类别数量：6个
用途：该数据集专为天气图像分类任务设计，适用于气象预测、环境监测和气候研究等领域。通过使用深度学习模型（如卷积神经网络CNN），可以实现对不同天气条件的准确分类。
数据集特点
- 大规模：包含60,000张高分辨率图像，提供了丰富的训练数据。
- 多类别：涵盖六种主要的天气类型，能够全面覆盖常见的天气状况。
- 高质量标注：所有标注均为人工标注，并经过质量控制，确保了标注的准确性。
- 实际应用场景：数据来源于真实的天气图像，具有很高的实用价值。
- 多样性：图像来自不同的地理位置和时间点，增加了数据的多样性和鲁棒性。
类别列表
- 晴天 (Clear)
- 多云 (Cloudy)
- 雨天 (Rainy)
- 雪天 (Snowy)
- 雾天 (Foggy)
- 雷暴 (Thunderstorm)
应用领域
- 气象预测：辅助气象部门进行更精确的天气预报。
- 环境监测：持续监测特定区域的天气变化，支持环境保护工作。
- 农业管理：帮助农民根据天气条件做出种植和收割决策。
- 交通规划：提供实时天气信息，优化交通管理和安全措施。
- 灾害预警：快速识别极端天气情况，辅助灾害预警系统。
获取方式
通常情况下，研究人员可以通过官方提供的链接或相关机构网站下载该数据集。请注意，使用时应遵循相应的许可协议和引用要求。
模型介绍
模型概述
名称：MWD天气图像分类模型
架构：基于卷积神经网络（CNN）
预训练模型：已包含在数据集中
性能指标：
- 准确率 (Accuracy)：在测试集上的分类准确率。
- 混淆矩阵 (Confusion Matrix)：展示各类别的分类效果。
- 损失函数 (Loss Function)：交叉熵损失（Cross-Entropy Loss）。
- 优化器 (Optimizer)：Adam 优化器。
模型特点
- 高效：模型结构简洁，推理速度快，适合实时应用。
- 高性能：经过充分训练，在测试集上表现出色。
- 可扩展性：可以根据需要调整网络结构以适应不同的计算资源。
使用步骤
-
下载数据集：
import requests import os# 定义下载链接和保存路径 url = 'http://example.com/path/to/mwd_weather_image_classification_dataset.zip' # 替换为实际的下载链接 save_path = './mwd_weather_image_classification_dataset.zip'# 检查是否已经下载过 if not os.path.exists(save_path):print("Downloading dataset...")response = requests.get(url, stream=True)with open(save_path, 'wb') as f:for chunk in response.iter_content(chunk_size=8192):if chunk:f.write(chunk)print("Download complete.") else:print("Dataset already exists.")# 解压数据集 import zipfile with zipfile.ZipFile(save_path, 'r') as zip_ref:zip_ref.extractall('./mwd_weather_image_classification_dataset') -
加载数据集：
from torchvision import datasets, transforms from torch.utils.data import DataLoader# 数据增强和预处理 transform = transforms.Compose([transforms.Resize((224, 224)),transforms.ToTensor(),transforms.Normalize(mean=[0.485, 0.456, 0.406], std=[0.229, 0.224, 0.225]) ])# 加载数据集 train_dataset = datasets.ImageFolder(root='./mwd_weather_image_classification_dataset/train', transform=transform) val_dataset = datasets.ImageFolder(root='./mwd_weather_image_classification_dataset/val', transform=transform)train_loader = DataLoader(train_dataset, batch_size=32, shuffle=True, num_workers=4) val_loader = DataLoader(val_dataset, batch_size=32, shuffle=False, num_workers=4) -
定义模型：
import torch import torch.nn as nn import torchvision.models as modelsclass WeatherClassificationModel(nn.Module):def __init__(self, num_classes=6):super(WeatherClassificationModel, self).__init__()self.base_model = models.resnet18(pretrained=True)self.base_model.fc = nn.Linear(self.base_model.fc.in_features, num_classes)def forward(self, x):return self.base_model(x)model = WeatherClassificationModel() device = torch.device("cuda" if torch.cuda.is_available() else "cpu") model.to(device) -
训练模型：
import torch.optim as optim from torch.optim.lr_scheduler import StepLRcriterion = nn.CrossEntropyLoss() optimizer = optim.Adam(model.parameters(), lr=0.001) scheduler = StepLR(optimizer, step_size=7, gamma=0.1)num_epochs = 50for epoch in range(num_epochs):model.train()running_loss = 0.0for images, labels in train_loader:images, labels = images.to(device), labels.to(device)optimizer.zero_grad()outputs = model(images)loss = criterion(outputs, labels)loss.backward()optimizer.step()running_loss += loss.item()scheduler.step()print(f'Epoch [{epoch+1}/{num_epochs}], Loss: {running_loss/len(train_loader)}')# 验证模型model.eval()correct = 0total = 0with torch.no_grad():for images, labels in val_loader:images, labels = images.to(device), labels.to(device)outputs = model(images)_, predicted = torch.max(outputs.data, 1)total += labels.size(0)correct += (predicted == labels).sum().item()print(f'Validation Accuracy: {100 * correct / total}%') -
评估模型：
from sklearn.metrics import confusion_matrix, classification_reportmodel.eval() all_preds = [] all_labels = []with torch.no_grad():for images, labels in val_loader:images, labels = images.to(device), labels.to(device)outputs = model(images)_, preds = torch.max(outputs, 1)all_preds.extend(preds.cpu().numpy())all_labels.extend(labels.cpu().numpy())# 计算混淆矩阵 cm = confusion_matrix(all_labels, all_preds) print("Confusion Matrix:") print(cm)# 打印分类报告 print("Classification Report:") print(classification_report(all_labels, all_preds, target_names=['Clear', 'Cloudy', 'Rainy', 'Snowy', 'Foggy', 'Thunderstorm'])) -
推理和可视化：
import matplotlib.pyplot as pltdef predict_and_show(image_path, model, device, transform):image = Image.open(image_path).convert("RGB")input_tensor = transform(image).unsqueeze(0).to(device)output = model(input_tensor)_, pred = torch.max(output, 1)pred_label = train_dataset.classes[pred.item()]plt.figure(figsize=(4, 4))plt.imshow(image)plt.title(f"Predicted: {pred_label}")plt.axis('off')plt.show()# 示例路径 image_path = './mwd_weather_image_classification_dataset/val/Clear/image_0001.jpg' predict_and_show(image_path, model, device, transform)
通过上述步骤，您将拥有一个完整的天气图像分类系统，包括数据集、预训练模型和相关的训练流程。希望这些代码能帮助您更好地利用该数据集和模型！
共6个类别，共60000张图像数据 ，含有模型