ResNet18二分类实战：云端GPU 5分钟部署，小白也能懂

引言

作为一名医学研究生，你可能经常需要分析大量X光片，手动分类既耗时又容易出错。深度学习中的ResNet18模型可以帮你自动完成这项任务，但面对复杂的代码和环境配置，很多初学者往往望而却步。

这篇文章就是为你量身定制的保姆级教程。即使你没有任何深度学习基础，也能在5分钟内完成云端GPU环境的部署，并运行一个完整的X光片二分类项目。我们会使用CSDN星图镜像广场提供的预配置环境，跳过繁琐的安装步骤，直接进入实战环节。

读完本文你将掌握： - 如何零基础部署ResNet18二分类环境 - 准备和预处理医学影像数据的正确方法 - 调整关键参数提升分类准确率 - 常见问题的解决方案

1. 环境准备：5分钟快速部署

1.1 选择预置镜像

在CSDN星图镜像广场搜索"PyTorch ResNet18"镜像，选择包含以下组件的版本： - PyTorch 1.8+ - CUDA 11.1 - torchvision - 常用数据处理库（Pillow, OpenCV等）

1.2 一键部署

点击"立即部署"按钮，系统会自动为你分配GPU资源（推荐使用至少8GB显存的GPU）。部署完成后，你会获得一个Jupyter Notebook环境，所有必要的软件都已预装。

验证环境是否正常：

python -c "import torch; print(torch.cuda.is_available())"

如果输出True，说明GPU环境已就绪。

2. 数据准备：整理你的X光片

2.1 数据集结构

将你的X光片按以下目录结构组织：

xray_dataset/ ├── train/ │ ├── normal/ # 正常X光片 │ └── abnormal/ # 异常X光片 └── val/ ├── normal/ └── abnormal/

建议每类至少准备200张训练图片和50张验证图片，图片尺寸尽量统一（如224x224）。

2.2 数据增强配置

在Jupyter中创建data_loader.py文件，添加以下代码：

from torchvision import transforms train_transform = transforms.Compose([ transforms.Resize(256), transforms.RandomHorizontalFlip(), transforms.RandomRotation(10), transforms.CenterCrop(224), transforms.ToTensor(), transforms.Normalize([0.485, 0.456, 0.406], [0.229, 0.224, 0.225]) ]) val_transform = transforms.Compose([ transforms.Resize(224), transforms.ToTensor(), transforms.Normalize([0.485, 0.456, 0.406], [0.229, 0.224, 0.225]) ])

这些变换可以增加数据多样性，提高模型泛化能力。

3. 模型训练：一键运行

3.1 加载预训练模型

创建train.py文件，添加以下代码：

import torch import torch.nn as nn from torchvision import models # 加载预训练ResNet18 model = models.resnet18(pretrained=True) # 修改最后一层用于二分类 num_features = model.fc.in_features model.fc = nn.Linear(num_features, 2) # 转移到GPU device = torch.device("cuda:0" if torch.cuda.is_available() else "cpu") model = model.to(device)

3.2 训练参数设置

import torch.optim as optim criterion = nn.CrossEntropyLoss() optimizer = optim.SGD(model.parameters(), lr=0.001, momentum=0.9) # 学习率调度器 scheduler = optim.lr_scheduler.StepLR(optimizer, step_size=7, gamma=0.1)

3.3 训练循环

from torch.utils.data import DataLoader from torchvision.datasets import ImageFolder # 加载数据 train_dataset = ImageFolder('xray_dataset/train', transform=train_transform) val_dataset = ImageFolder('xray_dataset/val', transform=val_transform) train_loader = DataLoader(train_dataset, batch_size=32, shuffle=True) val_loader = DataLoader(val_dataset, batch_size=32) # 训练函数 def train_model(model, criterion, optimizer, scheduler, num_epochs=25): for epoch in range(num_epochs): model.train() running_loss = 0.0 for inputs, labels in train_loader: inputs = inputs.to(device) labels = labels.to(device) optimizer.zero_grad() outputs = model(inputs) loss = criterion(outputs, labels) loss.backward() optimizer.step() running_loss += loss.item() scheduler.step() # 验证阶段 model.eval() val_loss = 0.0 correct = 0 with torch.no_grad(): for inputs, labels in val_loader: inputs = inputs.to(device) labels = labels.to(device) outputs = model(inputs) val_loss += criterion(outputs, labels).item() _, preds = torch.max(outputs, 1) correct += torch.sum(preds == labels.data) print(f'Epoch {epoch+1}/{num_epochs}') print(f'Train Loss: {running_loss/len(train_loader):.4f}') print(f'Val Loss: {val_loss/len(val_loader):.4f}') print(f'Val Acc: {correct.double()/len(val_dataset):.4f}\n') # 开始训练 train_model(model, criterion, optimizer, scheduler, num_epochs=15)

4. 模型评估与优化

4.1 常见性能问题

如果验证准确率低于70%，可以尝试： - 增加数据量（特别是少数类） - 调整学习率（尝试0.0001到0.01之间的值） - 增加训练轮次（epochs） - 使用更复杂的数据增强

4.2 保存与加载模型

训练完成后保存模型：

torch.save(model.state_dict(), 'xray_resnet18.pth')

加载模型进行预测：

model.load_state_dict(torch.load('xray_resnet18.pth')) model.eval()

4.3 单张图片预测

from PIL import Image def predict_image(image_path): img = Image.open(image_path) img = val_transform(img).unsqueeze(0).to(device) with torch.no_grad(): output = model(img) _, predicted = torch.max(output, 1) return '正常' if predicted.item() == 0 else '异常' # 测试 print(predict_image('test_xray.jpg'))