算法知识点的总结(自用)

1. 在pickle.load可能会出现代码的读取错误,这里使用代码

import pickle
import sys
import importlib
importlib.reload(sys)

with open('1.set', 'rb') as f:
    data = pickle.load(f, encoding='latin1')  # 也可以尝试为'bytes'
    print(data)

 2.进行图片的展示,生成的是25张图片 代码来源 对抗生成网络dcgan_mnist

def plot_samples(samples):

    fig, axes = plt.subplots(nrows=1, ncols=25)
    for img, ax in zip(samples, axes):
        ax.imshow(img, cmap='Greys_r')
        ax.get_xaxis().set_visible(False)
        ax.get_yaxis().set_visible(False)
    fig.tight_layer(pad=0)
    plt.show()

3.对图片进行预处理,并进行保存成.npy格式,代码来源图像补全算法

import numpy as np
import tensorflow as tf
import glob
import cv2
import os

# 将处理好的图片进行保存,为了防止经常需要处理图片
# 进行数据的压缩
IMAGE_SIZE = 128
# 训练集的比例
train_ep = 0.9
x = []
# 循环文件中的所有图片的地址
pathes = glob.glob('/data/*jpg')
# 循环前500个图片的地址
for path in pathes[:500]:
    # 使用cv2.imread读取图片
    img = cv2.imread(path)
    # 将图片进行维度的变换
    img = cv2.resize(img, (IMAGE_SIZE, IMAGE_SIZE))
    # 将读入的图片从BGR转换为RGB
    img = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2RGB)
    # 将图片添加到列表中
    x.append(img)
# 如果不存在./npy文件
if not os.path.exists('./npy'):
    # 使用os.makedirs进行创建文件npy
    os.makedirs('./npy')

# 获得train的索引
p = len(x) * train_ep
# 训练集x
train_x = x[:p]
# 测试集x
test_x = x[p:]
# 将预处理好的图片保存为.npy文件
np.save('./npy/x_train.npy', train_x)
np.save('./npy/x_test.npy', test_x)

4. 使用已经存在sess文件,就进行sess的读取, 代码来源高原卷积分类

  with tf.Session() as sess:
        # 参数初始化操作
        sess.run(tf.global_variables_initializer())
        # 进行sess的重新加载
        if tf.train.get_checkpoint_state('model_w'):
            saver = tf.train.Saver()
            saver.restore(sess, './model_w/latest')

5. 读取sess文件,进行模型的预测工作,代码来源对抗生成网络gan_mnist 

# 将训练好的数据载入

saver = tf.train.Saver(var_list=g_var)
saver.restore(sess, './checkpoints/generator.ckpt')
batch_noise = np.random.uniform(-1, 1, (25, noise_size))
# noise_image 是由tf.placeholder('float32', [None, 100])生成的, input_size表示最后生成的维度
samples = sess.run(get_generator(noise_img, g_units, input_size, reuse=True), feed_dict={noise_img:batch_noise})
views_sample(0, [samples])

 6.进行折线图的作图

fig = plt.figure()
plt.subplot(2, 1, 1)
plt.plot(losses, label='loss')
plt.ylabel('loss')
plt.legend()

plt.subplot(2, 1, 2)
plt.plot(train_accur, label='train_accur')
plt.plot(test_accur, label='test_accur')
plt.xlabel('epoch')
plt.ylabel('accuracy')
plt.legend()
# 设置坐标轴的范围
plt.ylim(0, 1)
plt.show()

 7. 图片的读入,再加上标签 来自高原卷积分类

import numpy as np
import glob
import pandas as pd
import random


x = []
y = []
for idx in range(4):
    pathes = glob.glob('{}/*.mat'.format(idx))
    for path in pathes:
        print(path)
        datas = pd.read_table(path, header=None).values
        print(datas.shape)
        for column in range(1, datas.shape[1], 81):
            label = [0, 0, 0, 0]
            label[idx] = 1
            data = np.transpose(datas[:, column:column + 81].tolist())
            if data.shape[0] == 81:
                x.append(data)
                y.append(label)


# 进行洗牌操作
index = np.arange(0, len(x))
random.shuffle(index)
x = np.array(x)
y = np.array(y)
x_shuffle = x[index]
y_shuffle = y[index]

print(x_shuffle[0:3])
print(y_shuffle.shape)
# 进行标准化操作
x_mean = (x_shuffle - np.mean(x_shuffle))/ np.std(x_shuffle)

print(x_mean[0:3])
# 拆分成训练集和测试集数据
p = int(len(x) * 0.85)
train_x = x_mean[:p]
train_y = y_shuffle[:p]
test_x = x_mean[p:]
test_y = y_shuffle[p:]

np.save('npy/x_train', train_x)
np.save('npy/y_train', train_y)
np.save('npy/x_test', test_x)
np.save('npy/y_test', test_y)

print(len(train_x))
print(len(test_x))

 8. 根据参数的训练名字,获得特定名字的训练参数,以此进行参数的训练

# 获得用于降低损失的g_opt 和 d_opt 
def get_opt(d_loss, g_loss, learning_rate=0.001):
    # 获得训练过程中的所有训练参数
    varies = tf.trainable_variables()
    # 循环训练参数,根据参数名字的开头获得生成网络的参数
    g_var = [var for var in varies if var.name.startswith('generator')]
    # 根据参数名字的开头获得判别网络的参数
    d_var = [var for var in varies if var.name.startswith('discrimator')]

    d_opt = tf.train.AdamOptimizer(learning_rate).minimize(d_loss, var_list=d_var)
    g_opt = tf.train.AdamOptimizer(learning_rate).minimize(g_loss, var_list=g_var)

    return d_opt, g_opt

 9.使用pickle.dump对图片进行保存, 使用pickle.load进行图片的读取

# 图片的保存
with open('train_sample.pkl', 'wb') as f:

    pickle.dump(samples, f)

# 图片的读取
with open('train_sample.pkl') as f:
    samples = pickle.load(f)

 10. 对标签进行one-hot编码

def make_one_hot(indices, size):  
    as_one_hot = np.zeros((indices.shape[0], size))
    as_one_hot[np.arange(0, indices.shape[0]), indices] = 1.0
    return as_one_hot

 11. 将rgb数据转换为brg数据

  # 将输入的rgb图像转换为bgr
    with tf.variable_scope('VGG19', reuse=reuse) as vs:
        start_time = time.time()
        print('build the model')
        input_image = input_image * 255  # 将其添加为0,255 
        red, green, blue = tf.split(input_image, 3, 3) #使用tf.split将数据拆分成三个维度
        assert red.get_shape().as_list()[1:] == [224, 224, 1]  # 判别每个维度的数据维度是否是当前维度
        assert green.get_shape().as_list()[1:] == [224, 224, 1]
        assert blue.get_shape().as_list()[1:] == [224, 224, 1]
        # 使用tf.concat将数据的维度重新进行构建,这里进行了去均值化操作
        bgr = tf.concat([blue-VGG_MEAN[0], green-VGG_MEAN[1], red-VGG_MEAN[2]], axis=3)
        assert input_image.get_shape().as_list()[1:] == [224, 224, 3]

 12.画条形图,去除刻度和标签值

one = []
two = []
three = []
four = []
for row in rows:

    line = [col.value for col in row]
    one.append(line[0])
    two.append(line[1])
    three.append(line[2])
    four.append(line[3])
x_one = np.arange(10)
x_two = np.arange(13, 23)
x_three = np.arange(26, 36)
x_four = np.arange(39, 49)
fig,axes = plt.subplots()
# 对第一个方框进行画图bar
axes.bar(x_one, one, color='lightblue')
axes.bar(x_two, two, color='green')
axes.bar(x_three, three, color='green')
axes.bar(x_four, four, color='green')
plt.ylim([3000000, 6000000])
# 去除刻度和数值
plt.xticks(ticks=[])
# 去除刻度
plt.tick_params(bottom='off', left='off', right='off', top='off')
plt.show()

 13.边界损失值,构造[-1, 0, 1]的卷积来获得边界损失值

def edge_loss(logits, gt):
    gt = tf.cast(gt, tf.float32) # 标签
    sigmoid_p = tf.nn.sigmoid(logits) # sigmoid损失值
    x_weight = tf.reshape(tf.constant([-1, 0, +1], tf.float32), [1, 3, 1, 1]) # 构造了一个卷积核
    y_weight = tf.reshape(x_weight, [3, 1, 1, 1])   # 构造了卷积核
    # 获得其标签边缘的梯度值, 获得x边缘的损失值
    xgrad_gt = tf.nn.conv2d(gt, x_weight, [1, 1, 1, 1], 'SAME')
    ygrad_gt = tf.nn.conv2d(gt, y_weight, [1, 1, 1, 1], 'SAME') # 获得y边缘的损失值
    # 获得输出结果的边缘梯度值
    xgrad_sal = tf.nn.conv2d(sigmoid_p, x_weight, [1, 1, 1, 1], 'SAME')
    ygrad_sal = tf.nn.conv2d(sigmoid_p, y_weight, [1, 1, 1, 1], 'SAME')
    # 计算平方根误差
    loss = tf.losses.mean_squared_error(xgrad_gt, xgrad_sal) + tf.losses.mean_squared_error(ygrad_gt, ygrad_sal)
    return loss

 14.读取一个batch_size的图片

import numpy as np
import cv2


def read_data_some(path, bacth_size):

    data = np.array(np.load('npy/' + path))
    num = len(data)
    indx = np.random.randint(0, num, bacth_size)
    deep_img, GT_img, Img_imgs = data[indx][:, 0], data[indx][:, 1], data[indx][:, 2]
    deep_imgs = []
    GT_imgs = []
    for i in range(bacth_size):
        deep_imgs.append(cv2.cvtColor(deep_img[i], cv2.COLOR_BGR2GRAY))
        GT_imgs.append(cv2.cvtColor(GT_img[i], cv2.COLOR_BGR2GRAY))


    return deep_imgs, GT_imgs, Img_imgs


if __name__ == '__main__':

    read_train_data(64)

 15.获得当前文件的主路径

src_path,_ = os.path.split(os.path.realpath(__file__))

 16.图片的对比度,亮度,色相,图片饱和度的随机调整 MTCNN代码

def image_color_distort(inputs):
    inputs = tf.image.random_contrast(inputs, lower=0.5, upper=1.5)  # 在某个范围随机调整图片对比度
    inputs = tf.image.random_brightness(inputs, max_delta=0.2) # 在某个范围内随机调整图片的亮度
    inputs = tf.image.random_hue(inputs,max_delta= 0.2) # 在某个范围内随机调整图片的色相
    inputs = tf.image.random_saturation(inputs,lower = 0.5, upper= 1.5) # 在某个范围内随机调整图片的饱和度

    return inputs

# 测试图片对比度发生变化
img = cv2.imread('Abba_Eban_0001.jpg')
cv2.imshow('img', img)
cv2.waitKey(0)
img = cv2.imread('Abba_Eban_0001.jpg')
inputs = tf.image.random_contrast(img, lower=0.5, upper=1.5)
sess = tf.Session()
inputs = sess.run(inputs)

cv2.imshow('img_1', inputs)
cv2.waitKey(0)

 

17.将图片进行左右翻转  MTCNN代码

img = cv2.imread('Abba_Eban_0001.jpg')
cv2.imshow('img', img)
cv2.waitKey(0)
cv2.flip(img, 1, img)
cv2.imshow('img_1', img)
cv2.waitKey(0)

    

18. 进行学习率的衰减

tf.train.exponential_decay(0.1, 1000, 500, 0.9,  staircase=True)

# 参数说明:0.1表示基础学习率,1000表示global_step即当前的步数,500表示衰减步数,0.9表示衰减的比例,staircase表示是逐步变换,还是突变

sess = tf.Session()
lr = tf.train.exponential_decay(0.1, 1000, 500, 0.9, staircase=True)
print(sess.run(lr))

 19.清空文件夹中的文件

import shutil, os
path = '1/'
shutil.rmtree(path)
os.makedirs('1/')
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