引言:

TensorBoard是由Google开发的一个可视化工具,旨在帮助用户理解和调试深度学习模型的训练过程。PyTorch提供了一个名为SummaryWriter的接口,用于将各种类型的数据写入TensorBoard中。在TensorBoard中,用户可以通过直观的图表和可视化界面来浏览、比较和分析训练过程中的指标、学习曲线和特征图等信息。

在TensorBoard中,常见的可视化内容包括训练/验证损失曲线、学习率曲线、精度曲线、直方图和散点图等。通过这些可视化工具,用户可以更好地理解模型训练过程中的变化和趋势,进而采取合适的策略来优化模型性能和训练速度。

本文用pycharm编译器

绘制趋势图

先上代码

from torch.utils.tensorboard import SummaryWriter

writer = SummaryWriter('logs')#实例化一个writer对象,指定存储路径为‘logs’

# writer.add_image()
for i in range(100):
    writer.add_scalar("y = 2*x", 2*i ,i)

writer.close()

这段代码使用了PyTorch中的可视化工具TensorBoard来记录模型训练过程中的信息。

首先,代码导入了PyTorch库中的SummaryWriter类。这个类提供了一个接口,用于将不同类型的数据写入TensorBoard中进行展示。

接下来,我们实例化了一个SummaryWriter对象,并将其储存在名为'logs'的文件夹中。此处的文件夹路径可以根据个人需求进行更改。

在for循环中,我们调用了writer对象的add_scalar函数来向TensorBoard中添加信息。其中,第一个参数代表添加信息的名称,第二个参数代表添加的数值,第三个参数代表该信息在训练中所处的步骤。

最后,我们调用了writer对象的close函数来关闭SummaryWriter对象。不要忘了close

其中

.add_scalar() 是 PyTorch 中 SummaryWriter 类提供的一个方法,用于将一个 scalar 值写入到 TensorBoard 中。其语法格式为:

writer.add_scalar(tag, scalar_value, global_step=None, walltime=None)

writer是我实例化的对象

参数含义如下:

  • tag (string):要写入的值在图表上展示的名字;
  • scalar_value (float):要写入的值,可以是损失、精度等指标;
  • global_step (int,可选):表示当前参数值的全局步骤数,用于指定此时参数对应的模型训练的步骤;
  • walltime (float,可选):表示当前参数记录时的时间戳。

通过 add_scalar() 方法,我们可以将训练过程中一些关键指标(如损失、精度、学习率等)的变化情况记录到 TensorBoard 中,从而实现更清晰、直观的训练过程监控和调试。在每个 epoch 结束时,我们可以使用该方法将当前训练的相关指标写入 TensorBoard,方便随时查看模型在训练过程中的表现。

结果展示

在代码运行结束后,你会发现在项目文件夹下多了一个文件

到底是安装pytorch 还是torch pytorch用什么软件_scala

这就是你刚刚在实例化SummaryWriter时设置的文件路径

然后你可以在终端中输入tensorboard --logdir=文件名 的方式进行读取文件

到底是安装pytorch 还是torch pytorch用什么软件_scala_02

 点击生成的链接就可以在浏览器中查看训练结果

到底是安装pytorch 还是torch pytorch用什么软件_人工智能_03

 

到底是安装pytorch 还是torch pytorch用什么软件_实例化_04

可以切换服务器地址.默认是6006。如果要切换地址,需要多输入一个--port=命令。比如6007的话可以输入

tensorboard --logdir=logs --port=6007

其中logs要改成你自己的文件路径

补充说明:

可以write多个数据,用于进行对比分析,

举个例子,还是刚刚的代码,多添一行

from torch.utils.tensorboard import SummaryWriter

writer = SummaryWriter('logs')#实例化一个writer对象,指定存储路径为‘logs’

# writer.add_image()
for i in range(100):
    writer.add_scalar("y = 2*x", 2*i ,i)
    writer.add_scalar("y = x",i,i)
writer.close()

 writer.add_scalar("y = x",i,i)

结果:

到底是安装pytorch 还是torch pytorch用什么软件_scala_05

 实际操作中,我们不会绘制y = 2x这种图片,可能会用来比较算法损失值什么的,举个例子

# 记录 SGD 优化算法下的损失值
for i, loss in enumerate(train_losses_sgd):
    writer.add_scalar("train_loss/SGD", loss, global_step=i)

大家理解性使用。

绘制Image

此次用的数据可以从此下载

链接:https://pan.baidu.com/s/1hbwoweg4pt5xPyhQDBXOgw 
提取码:w08t 
--来自百度网盘超级会员V5的分享

代码实操与讲解

绘制步骤和之前绘制趋势图类似

首先实例化一个writer对象

writer = SummaryWriter('logs')#实例化一个writer对象,指定存储路径为‘logs’

接着读取你需要的图片,可以用PIL读取,也可以用opencv读取,这里说一下opencv读取

import cv2

img_path = 'data/train/ants_image/0013035.jpg'
img = cv2.imread(img_path)

0013035.jpg是我在数据文件中随便选取的一个图片

我们在python控制台中可以看到读取的图片类型是ndarray类型,而PIL读取的话不是这个类型的,我们需要用np.array()把他转换成ndarray类型才可以,而用opencv读取直接就是ndarray。为什么需要是这个类型呢,下面会说

到底是安装pytorch 还是torch pytorch用什么软件_深度学习_06

 绘制图片的方法是

writer.add_image(tag, img_tensor, global_step=None, walltime=None, dataformats='CHW') 方法用于将图像写入 TensorBoard。我们在pycharm中按住ctrl 点击一下他就能看源码

到底是安装pytorch 还是torch pytorch用什么软件_pytorch_07

 可以看到有这么多参数

到底是安装pytorch 还是torch pytorch用什么软件_深度学习_08

简单解释一下,

tag 和之前绘制趋势图一样,就是定义一下你输出图片的名字,根据你的需要随便取一个名字就行

img_tensor就是你想要输出的图片,这里只接受ndarray类型的 和张量类型的(就是numpy类型或pytorch类型),所以我前文用opencv读取就直接就是ndarray

global_step:记录的步数(整数类型)

walltime:记录的时间戳(浮点数类型),用于可视化时按时间排序。如果未指定,则使用当前时间;
dataformats:图像数据的格式(字符串类型),默认为 'CHW'。可以取值为 'CHW' 或 'HWC'

根据他的参数要求,我们需要对opencv打开的文件稍加处理

opencv打开的图片是以三通道BGR形式,而这边转换成RGB形式才行,不然颜色会反过来,B,G,R就是蓝绿红三个波段。这个我不多解释

我们用以下代码转换图片格式(写给不会opencv的人,会的自行跳过,opencv不会的可以看我以前的文章,都讲得很详细)

img = cv2.cvtColor(img,cv2.COLOR_BGR2RGB)

于此同时,我们还要传入dataforms参数,这个参数代表和你传入图片的格式对应

他默认为"CHW",C 表示通道数,H 表示高度,W 表示宽度;

但是opencv数据格式我们通过之前控制台可以发现是'HWC',所以我们这里要传入'HWC'

到底是安装pytorch 还是torch pytorch用什么软件_深度学习_09

完整代码:

from torch.utils.tensorboard import SummaryWriter
import os
import cv2


img_path = 'data/train/ants_image/0013035.jpg'
img = cv2.imread(img_path)
img = cv2.cvtColor(img,cv2.COLOR_BGR2RGB)
# print(img.shape)
writer.add_image('ants1',img,1,dataformats='HWC')
writer.close()

完事之后和之前绘制趋势图一样,会在logs(你实例化writer的时候指定的路径)里出现一个文件

在终端输入tensorboard --logdir=logs,然后点击生成的链接就行。

每次绘制都要重新输入这个命令,不然会有问题。

到底是安装pytorch 还是torch pytorch用什么软件_实例化_10

 批量绘制

先看代码

from torch.utils.tensorboard import SummaryWriter
import os
import cv2

writer = SummaryWriter('logs')#实例化一个writer对象,指定存储路径为‘logs’

root_path = 'data/train/ants_image'
img_path = os.listdir(root_path) #列出文件夹下所有图片的名字

for i,img in enumerate(img_path):#i为枚举的索引,img为图片名
    path = os.path.join(root_path,img) #把文件夹路径和图片名拼起来就变成图片的完整路径
    print(path)
    if path[-4:] != '.jpg':#如果文件夹中有文件不是jpg形式的就跳过
        continue
    image = cv2.imread(path)
    image = cv2.cvtColor(image,cv2.COLOR_BGR2RGB)
    writer.add_image(f"ants{i}",image,i,dataformats='HWC')

writer.close()

逐行翻译 

 其中os.listdir()可以列出文件夹下的所有文件,以list格式存储

到底是安装pytorch 还是torch pytorch用什么软件_scala_11

而 

 for i,img in enumerate(img_path)

这个是枚举遍历,这样的话可以同时遍历索引和内容。i就是遍历索引,img遍历之前list中所有图片的名字

path = os.path.join(root_path,img)

这个代码是把文件夹路径和img名拼起来,就是


'data/train/ants_image' 和'*******.jpg'拼起来变成完整图片路径


if path[-4:] != '.jpg':#如果文件夹中有文件不是jpg形式的就跳过 continue

我们可以发现测试文件夹中有错误数据,通过if判断跳过

到底是安装pytorch 还是torch pytorch用什么软件_实例化_12

剩下的和之前一样

完事之后在终端中输入命令点击链接就可以看

到底是安装pytorch 还是torch pytorch用什么软件_人工智能_13

大多数图片默认是隐藏状态,点击他们就能看

到底是安装pytorch 还是torch pytorch用什么软件_pytorch_14