这份数据集来源于Kaggle,数据集有12500只猫和12500只狗。在这里简单介绍下整体思路
- 处理数据
- 设计神经网络
- 进行训练测试
1. 数据处理
将图片数据处理为 tf 能够识别的数据格式,并将数据设计批次。
- 第一步
get_files()
方法读取图片,然后根据图片名,添加猫狗 label,然后再将 image和label 放到 数组中,打乱顺序返回 - 将第一步处理好的图片 和label 数组 转化为 tensorflow 能够识别的格式,然后将图片裁剪和补充进行标准化处理,分批次返回。
新建数据处理文件 ,文件名 input_data.py
import tensorflow as tf import os import numpy as np def get_files(file_dir): cats = [] label_cats = [] dogs = [] label_dogs = [] for file in os.listdir(file_dir): name = file.split(sep='.') if 'cat' in name[0]: cats.append(file_dir + file) label_cats.append(0) else: if 'dog' in name[0]: dogs.append(file_dir + file) label_dogs.append(1) image_list = np.hstack((cats,dogs)) label_list = np.hstack((label_cats,label_dogs)) # print('There are %d cats\nThere are %d dogs' %(len(cats), len(dogs))) # 多个种类分别的时候需要把多个种类放在一起,打乱顺序,这里不需要 # 把标签和图片都放倒一个 temp 中 然后打乱顺序,然后取出来 temp = np.array([image_list,label_list]) temp = temp.transpose() # 打乱顺序 np.random.shuffle(temp) # 取出第一个元素作为 image 第二个元素作为 label image_list = list(temp[:,0]) label_list = list(temp[:,1]) label_list = [int(i) for i in label_list] return image_list,label_list # 测试 get_files # imgs , label = get_files('/Users/yangyibo/GitWork/pythonLean/AI/猫狗识别/testImg/') # for i in imgs: # print("img:",i) # for i in label: # print('label:',i) # 测试 get_files end # image_W ,image_H 指定图片大小,batch_size 每批读取的个数 ,capacity队列中 最多容纳元素的个数 def get_batch(image,label,image_W,image_H,batch_size,capacity): # 转换数据为 ts 能识别的格式 image = tf.cast(image,tf.string) label = tf.cast(label, tf.int32) # 将image 和 label 放倒队列里 input_queue = tf.train.slice_input_producer([image,label]) label = input_queue[1] # 读取图片的全部信息 image_contents = tf.read_file(input_queue[0]) # 把图片解码,channels =3 为彩色图片, r,g ,b 黑白图片为 1 ,也可以理解为图片的厚度 image = tf.image.decode_jpeg(image_contents,channels =3) # 将图片以图片中心进行裁剪或者扩充为 指定的image_W,image_H image = tf.image.resize_image_with_crop_or_pad(image, image_W, image_H) # 对数据进行标准化,标准化,就是减去它的均值,除以他的方差 image = tf.image.per_image_standardization(image) # 生成批次 num_threads 有多少个线程根据电脑配置设置 capacity 队列中 最多容纳图片的个数 tf.train.shuffle_batch 打乱顺序, image_batch, label_batch = tf.train.batch([image, label],batch_size = batch_size, num_threads = 64, capacity = capacity) # 重新定义下 label_batch 的形状 label_batch = tf.reshape(label_batch , [batch_size]) # 转化图片 image_batch = tf.cast(image_batch,tf.float32) return image_batch, label_batch # test get_batch # import matplotlib.pyplot as plt # BATCH_SIZE = 2 # CAPACITY = 256 # IMG_W = 208 # IMG_H = 208 # train_dir = '/Users/yangyibo/GitWork/pythonLean/AI/猫狗识别/testImg/' # image_list, label_list = get_files(train_dir) # image_batch, label_batch = get_batch(image_list, label_list, IMG_W, IMG_H, BATCH_SIZE, CAPACITY) # with tf.Session() as sess: # i = 0 # # Coordinator 和 start_queue_runners 监控 queue 的状态,不停的入队出队 # coord = tf.train.Coordinator() # threads = tf.train.start_queue_runners(coord=coord) # # coord.should_stop() 返回 true 时也就是 数据读完了应该调用 coord.request_stop() # try: # while not coord.should_stop() and i<1: # # 测试一个步 # img, label = sess.run([image_batch, label_batch]) # for j in np.arange(BATCH_SIZE): # print('label: %d' %label[j]) # # 因为是个4D 的数据所以第一个为 索引 其他的为冒号就行了 # plt.imshow(img[j,:,:,:]) # plt.show() # i+=1 # # 队列中没有数据 # except tf.errors.OutOfRangeError: # print('done!') # finally: # coord.request_stop() # coord.join(threads) # sess.close()
2. 设计神经网络
利用卷积神经网路处理,网络结构为
# conv1 卷积层 1 # pooling1_lrn 池化层 1 # conv2 卷积层 2 # pooling2_lrn 池化层 2 # local3 全连接层 1 # local4 全连接层 2 # softmax 全连接层 3
新建神经网络文件 ,文件名 model.py
#coding=utf-8 import tensorflow as tf def inference(images, batch_size, n_classes): with tf.variable_scope('conv1') as scope: # 卷积盒的为 3*3 的卷积盒,图片厚度是3,输出是16个featuremap weights = tf.get_variable('weights', shape=[3, 3, 3, 16], dtype=tf.float32, initializer=tf.truncated_normal_initializer(stddev=0.1, dtype=tf.float32)) biases = tf.get_variable('biases', shape=[16], dtype=tf.float32, initializer=tf.constant_initializer(0.1)) conv = tf.nn.conv2d(images, weights, strides=[1, 1, 1, 1], padding='SAME') pre_activation = tf.nn.bias_add(conv, biases) conv1 = tf.nn.relu(pre_activation, name=scope.name) with tf.variable_scope('pooling1_lrn') as scope: pool1 = tf.nn.max_pool(conv1, ksize=[1, 3, 3, 1], strides=[1, 2, 2, 1], padding='SAME', name='pooling1') norm1 = tf.nn.lrn(pool1, depth_radius=4, bias=1.0, alpha=0.001 / 9.0, beta=0.75, name='norm1') with tf.variable_scope('conv2') as scope: weights = tf.get_variable('weights', shape=[3, 3, 16, 16], dtype=tf.float32, initializer=tf.truncated_normal_initializer(stddev=0.1, dtype=tf.float32)) biases = tf.get_variable('biases', shape=[16], dtype=tf.float32, initializer=tf.constant_initializer(0.1)) conv = tf.nn.conv2d(norm1, weights, strides=[1, 1, 1, 1], padding='SAME') pre_activation = tf.nn.bias_add(conv, biases) conv2 = tf.nn.relu(pre_activation, name='conv2') # pool2 and norm2 with tf.variable_scope('pooling2_lrn') as scope: norm2 = tf.nn.lrn(conv2, depth_radius=4, bias=1.0, alpha=0.001 / 9.0, beta=0.75, name='norm2') pool2 = tf.nn.max_pool(norm2, ksize=[1, 3, 3, 1], strides=[1, 1, 1, 1], padding='SAME', name='pooling2') with tf.variable_scope('local3') as scope: reshape = tf.reshape(pool2, shape=[batch_size, -1]) dim = reshape.get_shape()[1].value weights = tf.get_variable('weights', shape=[dim, 128], dtype=tf.float32, initializer=tf.truncated_normal_initializer(stddev=0.005, dtype=tf.float32)) biases = tf.get_variable('biases', shape=[128], dtype=tf.float32, initializer=tf.constant_initializer(0.1)) local3 = tf.nn.relu(tf.matmul(reshape, weights) + biases, name=scope.name) # local4 with tf.variable_scope('local4') as scope: weights = tf.get_variable('weights', shape=[128, 128], dtype=tf.float32, initializer=tf.truncated_normal_initializer(stddev=0.005, dtype=tf.float32)) biases = tf.get_variable('biases', shape=[128], dtype=tf.float32, initializer=tf.constant_initializer(0.1)) local4 = tf.nn.relu(tf.matmul(local3, weights) + biases, name='local4') # softmax with tf.variable_scope('softmax_linear') as scope: weights = tf.get_variable('softmax_linear', shape=[128, n_classes], dtype=tf.float32, initializer=tf.truncated_normal_initializer(stddev=0.005, dtype=tf.float32)) biases = tf.get_variable('biases', shape=[n_classes], dtype=tf.float32, initializer=tf.constant_initializer(0.1)) softmax_linear = tf.add(tf.matmul(local4, weights), biases, name='softmax_linear') return softmax_linear def losses(logits, labels): with tf.variable_scope('loss') as scope: cross_entropy = tf.nn.sparse_softmax_cross_entropy_with_logits (logits=logits, labels=labels, name='xentropy_per_example') loss = tf.reduce_mean(cross_entropy, name='loss') tf.summary.scalar(scope.name + '/loss', loss) return loss def trainning(loss, learning_rate): with tf.name_scope('optimizer'): optimizer = tf.train.AdamOptimizer(learning_rate= learning_rate) global_step = tf.Variable(0, name='global_step', trainable=False) train_op = optimizer.minimize(loss, global_step= global_step) return train_op def evaluation(logits, labels): with tf.variable_scope('accuracy') as scope: correct = tf.nn.in_top_k(logits, labels, 1) correct = tf.cast(correct, tf.float16) accuracy = tf.reduce_mean(correct) tf.summary.scalar(scope.name + '/accuracy', accuracy) return accuracy
3. 训练数据,并将训练的模型存储
import os import numpy as np import tensorflow as tf import input_data import model N_CLASSES = 2 # 2个输出神经元,[1,0] 或者 [0,1]猫和狗的概率 IMG_W = 208 # 重新定义图片的大小,图片如果过大则训练比较慢 IMG_H = 208 BATCH_SIZE = 32 #每批数据的大小 CAPACITY = 256 MAX_STEP = 15000 # 训练的步数,应当 >= 10000 learning_rate = 0.0001 # 学习率,建议刚开始的 learning_rate <= 0.0001 def run_training(): # 数据集 train_dir = '/Users/yangyibo/GitWork/pythonLean/AI/猫狗识别/img/' #My dir--20170727-csq #logs_train_dir 存放训练模型的过程的数据,在tensorboard 中查看 logs_train_dir = '/Users/yangyibo/GitWork/pythonLean/AI/猫狗识别/saveNet/' # 获取图片和标签集 train, train_label = input_data.get_files(train_dir) # 生成批次 train_batch, train_label_batch = input_data.get_batch(train, train_label, IMG_W, IMG_H, BATCH_SIZE, CAPACITY) # 进入模型 train_logits = model.inference(train_batch, BATCH_SIZE, N_CLASSES) # 获取 loss train_loss = model.losses(train_logits, train_label_batch) # 训练 train_op = model.trainning(train_loss, learning_rate) # 获取准确率 train__acc = model.evaluation(train_logits, train_label_batch) # 合并 summary summary_op = tf.summary.merge_all() sess = tf.Session() # 保存summary train_writer = tf.summary.FileWriter(logs_train_dir, sess.graph) saver = tf.train.Saver() sess.run(tf.global_variables_initializer()) coord = tf.train.Coordinator() threads = tf.train.start_queue_runners(sess=sess, coord=coord) try: for step in np.arange(MAX_STEP): if coord.should_stop(): break _, tra_loss, tra_acc = sess.run([train_op, train_loss, train__acc]) if step % 50 == 0: print('Step %d, train loss = %.2f, train accuracy = %.2f%%' %(step, tra_loss, tra_acc*100.0)) summary_str = sess.run(summary_op) train_writer.add_summary(summary_str, step) if step % 2000 == 0 or (step + 1) == MAX_STEP: # 每隔2000步保存一下模型,模型保存在 checkpoint_path 中 checkpoint_path = os.path.join(logs_train_dir, 'model.ckpt') saver.save(sess, checkpoint_path, global_step=step) except tf.errors.OutOfRangeError: print('Done training -- epoch limit reached') finally: coord.request_stop() coord.join(threads) sess.close() # train run_training()
关于保存的模型怎么使用将在下一篇文章中展示。
TensorFlow 卷积神经网络之使用训练好的模型识别猫狗图片
如果需要训练数据集可以评论留下联系方式。
原文完整代码地址:
https://github.com/527515025/My-TensorFlow-tutorials/tree/master/猫狗识别
欢迎 star 欢迎提问。
总结
以上就是这篇文章的全部内容了,希望本文的内容对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,谢谢大家对的支持。如果你想了解更多相关内容请查看下面相关链接
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稳了!魔兽国服回归的3条重磅消息!官宣时间再确认!
昨天有一位朋友在大神群里分享,自己亚服账号被封号之后居然弹出了国服的封号信息对话框。
这里面让他访问的是一个国服的战网网址,com.cn和后面的zh都非常明白地表明这就是国服战网。
而他在复制这个网址并且进行登录之后,确实是网易的网址,也就是我们熟悉的停服之后国服发布的暴雪游戏产品运营到期开放退款的说明。这是一件比较奇怪的事情,因为以前都没有出现这样的情况,现在突然提示跳转到国服战网的网址,是不是说明了简体中文客户端已经开始进行更新了呢?
更新日志
2024年11月26日
2024年11月26日
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