1、项目介绍
技术栈:python语言、django框架、TensorFlow、CNN卷积神经网络模型、Echarts可视化
数据集:自建10类动物图像(已划分训练/验证/测试,提供TFRecord与原始双格式)
检测类别:猫、狗、牛、马、鸟、绵羊等常见动物
支持:上传图片、CNN分类识别、词云、动物百科、后台管理、结果导出

研究背景:智慧农业、野生动物保护对动物自动分类需求迫切;CNN在图像特征提取上成熟,适合边缘部署。
研究意义:将CNN与Django深度整合,实现“上传-识别-词云-可视化”闭环,为智能农业、生态保护、课堂实验提供开箱即用的AI工具,推动相关行业数字化转型。

2、项目界面
(1)首页


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(2)上传图片检测识别
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(3)识别结果
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(4)词云图分析
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(5)个人中心
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(6)动物信息
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(7)动物大全
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(8)后台管理
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(9)注册登录
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3、项目说明


一、卷积神经网络模型

设置 Django 环境:代码首先设置 Django 项目的环境变量,以便在脚本中使用 Django 的设置。
数据路径和参数设置:定义训练数据和测试数据的路径,以及批量大小(batch_size)和训练周期(epochs)。
数据预处理:使用 ImageDataGenerator 类来生成图像数据的增强版本,包括缩放、旋转、平移、剪切、缩放和水平翻转。
加载数据集:使用 flow_from_directory 方法从指定目录加载训练集和测试集,并将图像大小调整为 224x224 像素,模式设置为分类(categorical)。
获取批量图像和标签:从训练生成器和测试生成器中获取一批图像和对应的标签。
模型训练函数 train_model:定义了一个函数 train_model,用于构建、编译、训练和保存模型。
构建模型:如果模型文件已经存在,则加载已存在的模型;如果模型文件不存在,则创建一个新的顺序模型(Sequential),并添加多个卷积层(Conv2D)和最大池化层(MaxPooling2D)。添加一个展平层(Flatten),将多维输入一维化。添加全连接层(Dense),其中包含一个 128 个单元的隐藏层和一个 10 个单元的输出层(因为类别数量为 10)。
编译模型:使用 Adam 优化器和分类交叉熵损失函数(categorical_crossentropy)来编译模型,并设置准确率(accuracy)作为性能指标。
训练模型:使用训练生成器的数据训练模型,指定周期数和批量大小。
模型预测和评估:使用训练好的模型对测试集进行预测;计算准确率和精确率(precision),精确率使用 precision_score 函数计算,这里使用了加权平均(weighted);打印出准确率和精确率。
保存模型:将训练好的模型保存到指定的文件路径。
执行训练函数:如果这是主程序,则调用 train_model 函数开始训练模型。
总结来说,这段代码展示了使用 TensorFlow 和 Keras 构建和训练一个简单的 CNN 模型的完整流程,包括数据预处理、模型构建、编译、训练、评估和保存。系统以CNN为核心,通过Django构建RESTful后端,集成Echarts实现可视化大屏,支持动物分类、词云、动物百科、后台管理、结果导出,为动物识别、生态保护、课堂实验提供一站式解决方案。

4、核心代码

5、源码获取方式

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