MNIST(手写数字识别)是机器学习领域最经典的数据集之一,常用于入门图像分类任务。预处理是模型训练前的关键步骤,以下为实践要点:

1. 数据加载 📁

  • 使用torchvision.datasetssklearn.datasets加载MNIST数据
  • 数据格式:32x32灰度图像(0-255像素值)
  • 示例代码:
from torchvision import datasets, transforms
transform = transforms.ToTensor()
train_dataset = datasets.MNIST(root='./data', train=True, transform=transform, download=True)

2. 数据清洗 🧹

  • 移除损坏的图像文件:download=False时需手动检查
  • 标签标准化:确保数字0-9的正确映射
  • 图像尺寸统一:使用transforms.Resize()调整大小

3. 标准化处理 📏

  • 归一化像素值到[0,1]区间:transforms.Normalize(mean=[0.5], std=[0.5])
  • 统一图像通道顺序:灰度图无需处理,彩色图需转为单通道
  • 示例可视化:
MNIST标准化示意图

4. 数据增强 🔄

  • 旋转/翻转:transforms.RandomRotation(10)transforms.RandomHorizontalFlip()
  • 添加噪声:transforms.GaussianBlur(kernel_size=3)
  • 强化对比度:transforms.AdjustContrast(0.2)

5. 数据分割 🔍

  • 按8:1:1划分训练集/验证集/测试集
  • 使用DataLoader批量加载:batch_size=64
  • 预览数据分布:
MNIST数据分布统计

需要了解更多预处理技术,请访问数据预处理基础获取完整指南。🎨🔍💡