1. 导入各种模块

基本形式为:

import 模块名

from 某个文件 import 某个模块

2. 导入数据(以两类分类问题为例,即numClass = 2)

训练集数据data

可以看到,data是一个四维的ndarray

训练集的标签

3. 将导入的数据转化我keras可以接受的数据格式

keras要求的label格式应该为binary class matrices,所以,需要对输入的label数据进行转化,利用keras提高的to_categorical函数

label = np_utils.to_categorical(label, numClass

此时的label变为了如下形式

(注:PyCharm无法显示那么多的数据,所以下面才只显示了1000个数据,实际上该例子所示的数据集有1223个数据)

4. 建立CNN模型

以下图所示的CNN网络为例

#生成一个model
model = Sequential()
 
#layer1-conv1
model.add(Convolution2D(16, 3, 3, border_mode='valid',input_shape=data.shape[-3:]))
model.add(Activation('tanh'))#tanh
 
# layer2-conv2
model.add(Convolution2D(32, 3, 3, border_mode='valid'))
model.add(Activation('tanh'))#tanh
 
# layer3-conv3
model.add(Convolution2D(32, 3, 3, border_mode='valid'))
model.add(Activation('tanh'))#tanh
 
# layer4
model.add(Flatten())
model.add(Dense(128, init='normal'))
model.add(Activation('tanh'))#tanh
 
# layer5-fully connect
model.add(Dense(numClass, init='normal')) 
model.add(Activation('softmax'))

# 
sgd = SGD(l2=0.1,lr=0.001, decay=1e-6, momentum=0.9, nesterov=True)
model.compile(loss='categorical_crossentropy', optimizer=sgd,class_mode="categorical")

5. 开始训练model

利用model.train_on_batch或者model.fit

补充知识:keras 多分类一些函数参数设置

用Lenet-5 识别Mnist数据集为例子:

采用下载好的Mnist数据压缩包转换成PNG图片数据集,加载图片采用keras图像预处理模块中的ImageDataGenerator。

首先import所需要的模块

from keras.preprocessing.image import ImageDataGenerator
from keras.models import Model
from keras.layers import MaxPooling2D,Input,Convolution2D
from keras.layers import Dropout, Flatten, Dense
from keras import backend as K

定义图像数据信息及训练参数

img_width, img_height = 28, 28 
train_data_dir = 'dataMnist/train' #train data directory
validation_data_dir = 'dataMnist/validation'# validation data directory
nb_train_samples = 60000 
nb_validation_samples = 10000
epochs = 50 
batch_size = 32

判断使用的后台

if K.image_dim_ordering() == 'th':
 input_shape = (3, img_width, img_height)
else:
 input_shape = (img_width, img_height, 3)

网络模型定义

主要注意最后的输出层定义

比如Mnist数据集是要对0~9这10种手写字符进行分类,那么网络的输出层就应该输出一个10维的向量,10维向量的每一维代表该类别的预测概率,所以此处输出层的定义为:

x = Dense(10,activation='softmax')(x)

此处因为是多分类问题,Dense()的第一个参数代表输出层节点数,要输出10类则此项值为10,激活函数采用softmax,如果是二分类问题第一个参数可以是1,激活函数可选sigmoid

img_input=Input(shape=input_shape)
x=Convolution2D(32, 3, 3, activation='relu', border_mode='same')(img_input)
x=MaxPooling2D((2,2),strides=(2, 2),border_mode='same')(x)

x=Convolution2D(32,3,3,activation='relu',border_mode='same')(x)
x=MaxPooling2D((2,2),strides=(2, 2),border_mode='same')(x)

x=Convolution2D(64,3,3,activation='relu',border_mode='same')(x)
x=MaxPooling2D((2,2),strides=(2, 2),border_mode='same')(x)

x = Flatten(name='flatten')(x)
x = Dense(64, activation='relu')(x)
x= Dropout(0.5)(x)
x = Dense(10,activation='softmax')(x)
model=Model(img_input,x)


model.compile(loss='binary_crossentropy',
    optimizer='rmsprop',
    metrics=['accuracy'])
model.summary()

利用ImageDataGenerator传入图像数据集

注意用ImageDataGenerator的方法.flow_from_directory()加载图片数据流时,参数class_mode要设为‘categorical',如果是二分类问题该值可设为‘binary',另外要设置classes参数为10种类别数字所在文件夹的名字,以列表的形式传入。

train_datagen = ImageDataGenerator(
 rescale=1. / 255,
 shear_range=0.2,
 zoom_range=0.2,
 horizontal_flip=True)

# this is the augmentation configuration we will use for testing:
# only rescaling
test_datagen = ImageDataGenerator(rescale=1. / 255)

train_generator = train_datagen.flow_from_directory(
 train_data_dir,
 target_size=(img_width, img_height),
 batch_size=batch_size,
 class_mode='categorical', #多分类问题设为'categorical'
 classes=['0','1','2','3','4','5','6','7','8','9'] #十种数字图片所在文件夹的名字
 )

validation_generator = test_datagen.flow_from_directory(
 validation_data_dir,
 target_size=(img_width, img_height),
 batch_size=batch_size,
 class_mode='categorical'
 )

训练和保存模型及权值

model.fit_generator(
  train_generator,
  samples_per_epoch=nb_train_samples,
  nb_epoch=epochs,
  validation_data=validation_generator,
  nb_val_samples=nb_validation_samples
  )

model.save_weights('Mnist123weight.h5')
model.save('Mnist123model.h5')

至此训练结束

图片预测

注意model.save()可以将模型以及权值一起保存,而model.save_weights()只保存了网络权值,此时如果要进行预测,必须定义有和训练出该权值所用的网络结构一模一样的一个网络。

此处利用keras.models中的load_model方法加载model.save()所保存的模型,以恢复网络结构和参数。

from keras.models import load_model
from keras.preprocessing.image import img_to_array, load_img
import numpy as np
classes=['0','1','2','3','4','5','6','7','8','9']
model=load_model('Mnist123model.h5')
while True:
 img_addr=input('Please input your image address:')
 if img_addr=="exit":
  break
 else:
  img = load_img(img_addr, False, target_size=(28, 28))
  x = img_to_array(img) / 255.0
  x = np.expand_dims(x, axis=0)
  result = model.predict(x)
  ind=np.argmax(result,1)
  print('this is a ', classes[ind])

以上这篇使用Keras构造简单的CNN网络实例就是小编分享给大家的全部内容了,希望能给大家一个参考,也希望大家多多支持。

标签:
Keras,构造,CNN网络

免责声明:本站文章均来自网站采集或用户投稿,网站不提供任何软件下载或自行开发的软件! 如有用户或公司发现本站内容信息存在侵权行为,请邮件告知! 858582#qq.com
评论“使用Keras构造简单的CNN网络实例”
暂无“使用Keras构造简单的CNN网络实例”评论...

《魔兽世界》大逃杀!60人新游玩模式《强袭风暴》3月21日上线

暴雪近日发布了《魔兽世界》10.2.6 更新内容,新游玩模式《强袭风暴》即将于3月21 日在亚服上线,届时玩家将前往阿拉希高地展开一场 60 人大逃杀对战。

艾泽拉斯的冒险者已经征服了艾泽拉斯的大地及遥远的彼岸。他们在对抗世界上最致命的敌人时展现出过人的手腕,并且成功阻止终结宇宙等级的威胁。当他们在为即将于《魔兽世界》资料片《地心之战》中来袭的萨拉塔斯势力做战斗准备时,他们还需要在熟悉的阿拉希高地面对一个全新的敌人──那就是彼此。在《巨龙崛起》10.2.6 更新的《强袭风暴》中,玩家将会进入一个全新的海盗主题大逃杀式限时活动,其中包含极高的风险和史诗级的奖励。

《强袭风暴》不是普通的战场,作为一个独立于主游戏之外的活动,玩家可以用大逃杀的风格来体验《魔兽世界》,不分职业、不分装备(除了你在赛局中捡到的),光是技巧和战略的强弱之分就能决定出谁才是能坚持到最后的赢家。本次活动将会开放单人和双人模式,玩家在加入海盗主题的预赛大厅区域前,可以从强袭风暴角色画面新增好友。游玩游戏将可以累计名望轨迹,《巨龙崛起》和《魔兽世界:巫妖王之怒 经典版》的玩家都可以获得奖励。