VGG16 训练猫狗数据集

一、准备数据集

1. 准备数据

准备数据应该是一件比较麻烦的过程，所以一般都去找那种公开的数据集。在网上找到的可以用于猫狗分类的数据集有 Kaggle 的 “Dogs vs. Cats”数据集，还有牛津大学提供的 Oxford-IIIT Pet 数据集，包含猫和狗的图片，都是非常适合做猫狗分类任务的公开数据集。

这里我就选择 Kaggle 中的 Cat VS Dog 数据集，在 Kaggle 中搜一下就搜到了

Kaggle 提供的原始数据集结构是这样的：

data/
 ├── Cat/
 │   ├── 1.jpg
 │   ├── 2.jpg
 │   ├── ...
 ├── Dog/
 │   ├── 1.jpg
 │   ├── 2.jpg
 │   ├── ...

我们下载后传到板子上，然后解压下载的数据集：

解压之后简单移动一下 Dog 和 Cat 目录：

但 PyTorch 的 ImageFolder 需要数据按照 train/ 和 val/ 分类存放，所以我们要将数据整理成如下格式：

data_split/
 ├── train/
 │   ├── cats/
 │   │   ├── 1.jpg
 │   │   ├── 2.jpg
 │   ├── dogs/
 │       ├── 1.jpg
 │       ├── 2.jpg
 ├── val/
 │   ├── cats/
 │   │   ├── 1001.jpg
 │   │   ├── 1002.jpg
 │   ├── dogs/
 │       ├── 1001.jpg
 │       ├── 1002.jpg

2. Python 代码：划分数据集

运行以下代码，它会自动 创建 train/ 和 val/ 目录，并按 80%:20% 的比例划分数据：

import os
import shutil
import random

# 设置路径
original_data_dir = "data"  # 你的原始 Cat/ 和 Dog/ 目录所在路径
base_dir = "data_split"  # 训练/验证集存放路径
train_dir = os.path.join(base_dir, "train")
val_dir = os.path.join(base_dir, "val")

# 创建 train 和 val 目录
for split in ["train", "val"]:
    os.makedirs(os.path.join(train_dir, "cats"), exist_ok=True)
    os.makedirs(os.path.join(train_dir, "dogs"), exist_ok=True)
    os.makedirs(os.path.join(val_dir, "cats"), exist_ok=True)
    os.makedirs(os.path.join(val_dir, "dogs"), exist_ok=True)

# 获取所有猫和狗的图片
all_cats = [f for f in os.listdir(os.path.join(original_data_dir, "Cat")) if f.endswith(".jpg")]
all_dogs = [f for f in os.listdir(os.path.join(original_data_dir, "Dog")) if f.endswith(".jpg")]

# 随机打乱数据集
random.seed(42)
random.shuffle(all_cats)
random.shuffle(all_dogs)

# 计算 80% 训练，20% 验证
train_size = int(0.8 * len(all_cats))

train_cats, val_cats = all_cats[:train_size], all_cats[train_size:]
train_dogs, val_dogs = all_dogs[:train_size], all_dogs[train_size:]

# 复制猫图片到新的目录
for fname in train_cats:
    shutil.copy(os.path.join(original_data_dir, "Cat", fname), os.path.join(train_dir, "cats", fname))
for fname in val_cats:
    shutil.copy(os.path.join(original_data_dir, "Cat", fname), os.path.join(val_dir, "cats", fname))

# 复制狗图片到新的目录
for fname in train_dogs:
    shutil.copy(os.path.join(original_data_dir, "Dog", fname), os.path.join(train_dir, "dogs", fname))
for fname in val_dogs:
    shutil.copy(os.path.join(original_data_dir, "Dog", fname), os.path.join(val_dir, "dogs", fname))

print("数据集划分完成！")