很多正在入门或刚入门TensorFlow机器学习的同学希望能够通过自己指定图片源对模型进行训练，然后识别和分类自己指定的图片。但是，在TensorFlow官方入门教程中，并无明确给出如何把自定义数据输入训练模型的方法。现在，我们就参考官方入门课程《Deep MNIST for Experts》一节的内容(传送门：https://www.tensorflow.org/get_started/mnist/pros)，介绍如何将自定义图片输入到TensorFlow的训练模型。
在《Deep MNISTfor Experts》一节的代码中，程序将TensorFlow自带的mnist图片数据集mnist.train.images作为训练输入，将mnist.test.images作为验证输入。当学习了该节内容后，我们会惊叹卷积神经网络的超高识别率，但对于刚开始学习TensorFlow的同学，内心可能会产生一个问号：如何将mnist数据集替换为自己指定的图片源？譬如，我要将图片源改为自己C盘里面的图片，应该怎么调整代码？
我们先看下该节课程中涉及到mnist图片调用的代码：
from tensorflow.examples.tutorials.mnist import input_data mnist = input_data.read_data_sets('MNIST_data', one_hot=True) batch = mnist.train.next_batch(50) train_accuracy = accuracy.eval(feed_dict={x: batch[0], y_: batch[1], keep_prob: 1.0}) train_step.run(feed_dict={x: batch[0], y_: batch[1], keep_prob: 0.5}) print('test accuracy %g' % accuracy.eval(feed_dict={x: mnist.test.images, y_: mnist.test.labels, keep_prob: 1.0}))
要实现输入自定义图片，需要自己先准备好一套图片集。为节省时间，我们把mnist的手写体数字集一张一张地解析出来，存放到自己的本地硬盘，保存为bmp格式，然后再把本地硬盘的手写体图片一张一张地读取出来，组成集合，再输入神经网络。mnist手写体数字集的提取方式详见《如何从TensorFlow的mnist数据集导出手写体数字图片》。
将mnist手写体数字集导出图片到本地后，就可以仿照以下python代码，实现自定义图片的训练：
import os import numpy as np import tensorflow as tf from PIL import Image # 第一次遍历图片目录是为了获取图片总数 input_count = 0 for i in range(0, 10): dir = './mnist_digits_images/%s/' % i # 这里可以改成你自己的图片目录，i为分类标签 for rt, dirs, files in os.walk(dir): for filename in files: input_count += 1 # 定义对应维数和各维长度的数组 input_images = np.array([[0] * 784 for i in range(input_count)]) input_labels = np.array([[0] * 10 for i in range(input_count)]) # 第二次遍历图片目录是为了生成图片数据和标签 index = 0 for i in range(0, 10): dir = './mnist_digits_images/%s/' % i # 这里可以改成你自己的图片目录，i为分类标签 for rt, dirs, files in os.walk(dir): for filename in files: filename = dir + filename img = Image.open(filename) width = img.size[0] height = img.size[1] for h in range(0, height): for w in range(0, width): # 通过这样的处理，使数字的线条变细，有利于提高识别准确率 if img.getpixel((w, h)) > 230: input_images[index][w + h * width] = 0 # 之前已经将图片转换成了一维 else: input_images[index][w + h * width] = 1 input_labels[index][i] = 1 index += 1 # 定义输入节点，对应于图片像素值矩阵集合和图片标签(即所代表的数字) x = tf.placeholder(tf.float32, shape=[None, 784]) y_ = tf.placeholder(tf.float32, shape=[None, 10]) x_image = tf.reshape(x, [-1, 28, 28, 1]) # 定义第一个卷积层的variables和ops W_conv1 = tf.Variable(tf.truncated_normal([7, 7, 1, 32], stddev=0.1)) b_conv1 = tf.Variable(tf.constant(0.1, shape=[32])) L1_conv = tf.nn.conv2d(x_image, W_conv1, strides=[1, 1, 1, 1], padding='SAME') L1_relu = tf.nn.relu(L1_conv + b_conv1) L1_pool = tf.nn.max_pool(L1_relu, ksize=[1, 2, 2, 1], strides=[1, 2, 2, 1], padding='SAME') # 定义第二个卷积层的variables和ops W_conv2 = tf.Variable(tf.truncated_normal([3, 3, 32, 64], stddev=0.1)) b_conv2 = tf.Variable(tf.constant(0.1, shape=[64])) L2_conv = tf.nn.conv2d(L1_pool, W_conv2, strides=[1, 1, 1, 1], padding='SAME') L2_relu = tf.nn.relu(L2_conv + b_conv2) L2_pool = tf.nn.max_pool(L2_relu, ksize=[1, 2, 2, 1], strides=[1, 2, 2, 1], padding='SAME') # 全连接层 W_fc1 = tf.Variable(tf.truncated_normal([7 * 7 * 64, 1024], stddev=0.1)) b_fc1 = tf.Variable(tf.constant(0.1, shape=[1024])) h_pool2_flat = tf.reshape(L2_pool, [-1, 7 * 7 * 64]) h_fc1 = tf.nn.relu(tf.matmul(h_pool2_flat, W_fc1) + b_fc1) # dropout keep_prob = tf.placeholder(tf.float32) h_fc1_drop = tf.nn.dropout(h_fc1, keep_prob) # readout层 W_fc2 = tf.Variable(tf.truncated_normal([1024, 10], stddev=0.1)) b_fc2 = tf.Variable(tf.constant(0.1, shape=[10])) y_conv = tf.matmul(h_fc1_drop, W_fc2) + b_fc2 # 定义优化器和训练op cross_entropy = tf.reduce_mean(tf.nn.softmax_cross_entropy_with_logits(labels=y_, logits=y_conv)) train_step = tf.train.AdamOptimizer((1e-4)).minimize(cross_entropy) correct_prediction = tf.equal(tf.argmax(y_conv, 1), tf.argmax(y_, 1)) accuracy = tf.reduce_mean(tf.cast(correct_prediction, tf.float32)) with tf.Session() as sess: sess.run(tf.global_variables_initializer()) print("一共读取了 %s 个输入图像， %s 个标签" % (input_count, input_count)) # 设置每次训练op的输入个数和迭代次数，这里为了支持任意图片总数，定义了一个余数remainder，譬如，如果每次训练op的输入个数为60，图片总数为150张，则前面两次各输入60张，最后一次输入30张（余数30） batch_size = 60 iterations = 100 batches_count = int(input_count / batch_size) remainder = input_count % batch_size print("数据集分成 %s 批, 前面每批 %s 个数据，最后一批 %s 个数据" % (batches_count + 1, batch_size, remainder)) # 执行训练迭代 for it in range(iterations): # 这里的关键是要把输入数组转为np.array for n in range(batches_count): train_step.run(feed_dict={x: input_images[n * batch_size:(n + 1) * batch_size], y_: input_labels[n * batch_size:(n + 1) * batch_size], keep_prob: 0.5}) if remainder > 0: start_index = batches_count * batch_size; train_step.run( feed_dict={x: input_images[start_index:input_count - 1], y_: input_labels[start_index:input_count - 1], keep_prob: 0.5}) # 每完成五次迭代，判断准确度是否已达到100%，达到则退出迭代循环 iterate_accuracy = 0 if it % 5 == 0: iterate_accuracy = accuracy.eval(feed_dict={x: input_images, y_: input_labels, keep_prob: 1.0}) print('iteration %d: accuracy %s' % (it, iterate_accuracy)) if iterate_accuracy >= 1: break; print('完成训练!')
上述python代码的执行结果截图如下：
对于上述代码中与模型构建相关的代码，请查阅官方《Deep MNIST for Experts》一节的内容进行理解。在本文中，需要重点掌握的是如何将本地图片源整合成为feed_dict可接受的格式。其中最关键的是这两行：
# 定义对应维数和各维长度的数组 input_images = np.array([[0]*784 for i in range(input_count)]) input_labels = np.array([[0]*10 for i in range(input_count)])
它们对应于feed_dict的两个placeholder：
x = tf.placeholder(tf.float32, shape=[None, 784])
y_ = tf.placeholder(tf.float32, shape=[None, 10])
转自https://www.jb51.net/article/166937.htm