[PYTHON] Déterminer s'il y a des oiseaux dans l'image
introduction
Utilisez des keras pour déterminer si l'image contient des oiseaux. Les oiseaux ont des formes complètement différentes lorsqu'ils sont stationnaires et lorsqu'ils volent, ils ont différentes couleurs, et ils sont faciles à assimiler avec l'arrière-plan, alors j'ai pensé qu'il pourrait être plus difficile de les distinguer que d'autres créatures, alors j'ai choisi les oiseaux comme sujet. ..
En fait, je procédais à la méthode d'annotation de l'image obtenue par grattage, mais comme j'ai beaucoup de mal, je vais essayer la même méthode que la dernière fois.
Collection d'images
Nous avons collecté environ 100 images chacune avec et sans oiseaux. Nous avons collecté un large éventail d'images, des images en gros plan aux images volant au loin.
programme
importer
import keras
from keras.models import Sequential
from keras.layers import Dense, Dropout, Flatten
from keras.layers import Conv2D, MaxPooling2D
from keras import backend as K
from keras.preprocessing.image import array_to_img, img_to_array, load_img
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from PIL import Image
import os
import random,math
Prétraitement des données d'entraînement
batch_size = 128
epochs = 16
category_num = 2
img_rows = 256
img_cols = 256
loaded_array = np.load("bird.npz")
x = loaded_array['x']
y = loaded_array['y']
x = x.astype(np.float32)
import random
num =[]
for i in range(217):
num.append(i)
random.seed(1234)
random.shuffle(num)
random_x = []
random_y = []
for i in num:
random_x.append(x[i])
random_y.append(y[i])
random_x = np.array(random_x)
random_y = np.array(random_y)
random_x /= 127.5
random_x -= 1
Divisez en données d'entraînement et en données de test
p = 0.8
split_index = int(len(x)*p)
x_train = random_x[0:split_index]
y_train = random_y[0:split_index]
x_test = random_x[split_index:len(x)]
y_test = random_y[split_index:len(x)]
Définir un modèle d'IA
model = Sequential()
model.add(Conv2D(32, kernel_size=(3, 3), activation='relu', input_shape=(256, 256, 3)))
model.add(Conv2D(64, (3, 3), activation='relu'))
model.add(MaxPooling2D(pool_size=(2, 2)))
model.add(Conv2D(64, (3, 3), activation='relu'))
model.add(MaxPooling2D(pool_size=(2, 2)))
model.add(Conv2D(32, (3, 3), activation='relu'))
model.add(MaxPooling2D(pool_size=(2, 2)))
model.add(Conv2D(32, (3, 3), activation='relu'))
model.add(MaxPooling2D(pool_size=(2, 2)))
model.add(Dropout(0.25))
model.add(Flatten())
model.add(Dense(128, activation='relu'))
model.add(Dropout(0.5))
model.add(Dense(5, activation='softmax'))
model.compile(loss=keras.losses.sparse_categorical_crossentropy,
optimizer=keras.optimizers.Adadelta(),
metrics=['accuracy'])
Structure du modèle
Total params: 887,621
Trainable params: 887,621
Non-trainable params: 0
Apprentissage de modèle
history = model.fit(x_train, y_train,
batch_size=batch_size,
epochs=epochs,
verbose=1,
validation_data=(x_test, y_test))
Résultat d'exécution
Train on 152 samples, validate on 39 samples
Epoch 1/16
152/152 [==============================] - 0s 3ms/step - loss: 0.7060 - acc: 0.7105 - val_loss: 0.6270 - val_acc: 0.6923
Epoch 2/16
152/152 [==============================] - 0s 3ms/step - loss: 0.5161 - acc: 0.7895 - val_loss: 0.6391 - val_acc: 0.7179
Epoch 3/16
152/152 [==============================] - 0s 3ms/step - loss: 0.4950 - acc: 0.7566 - val_loss: 0.8009 - val_acc: 0.6154
Epoch 4/16
152/152 [==============================] - 0s 3ms/step - loss: 0.5938 - acc: 0.6776 - val_loss: 0.5763 - val_acc: 0.7949
Epoch 5/16
152/152 [==============================] - 0s 3ms/step - loss: 0.5269 - acc: 0.7697 - val_loss: 0.5721 - val_acc: 0.7692
Epoch 6/16
152/152 [==============================] - 0s 3ms/step - loss: 0.4931 - acc: 0.7566 - val_loss: 0.6643 - val_acc: 0.6667
Epoch 7/16
152/152 [==============================] - 0s 3ms/step - loss: 0.6636 - acc: 0.6974 - val_loss: 0.6254 - val_acc: 0.6923
Epoch 8/16
152/152 [==============================] - 0s 3ms/step - loss: 0.4320 - acc: 0.7961 - val_loss: 0.6124 - val_acc: 0.7949
Epoch 9/16
152/152 [==============================] - 0s 3ms/step - loss: 0.5349 - acc: 0.7500 - val_loss: 0.6818 - val_acc: 0.5897
Epoch 10/16
152/152 [==============================] - 0s 3ms/step - loss: 0.5050 - acc: 0.7961 - val_loss: 0.6286 - val_acc: 0.7692
Epoch 11/16
152/152 [==============================] - 0s 3ms/step - loss: 0.4667 - acc: 0.7829 - val_loss: 0.7403 - val_acc: 0.6667
Epoch 12/16
152/152 [==============================] - 0s 3ms/step - loss: 0.4203 - acc: 0.7961 - val_loss: 0.8192 - val_acc: 0.7179
Epoch 13/16
152/152 [==============================] - 0s 3ms/step - loss: 0.3978 - acc: 0.8355 - val_loss: 0.6761 - val_acc: 0.7436
Epoch 14/16
152/152 [==============================] - 0s 3ms/step - loss: 0.4731 - acc: 0.7895 - val_loss: 0.7102 - val_acc: 0.7436
Epoch 15/16
152/152 [==============================] - 0s 3ms/step - loss: 0.4996 - acc: 0.7829 - val_loss: 0.7735 - val_acc: 0.6667
Epoch 16/16
152/152 [==============================] - 0s 3ms/step - loss: 0.4655 - acc: 0.7697 - val_loss: 0.6601 - val_acc: 0.7436
CPU times: user 3.91 s, sys: 1.38 s, total: 5.28 s
Wall time: 7.31 s
Tester le modèle entraîné
def predict_one_image(image):
fig, (axL, axR1) = plt.subplots(ncols=2, figsize=(10,4))
img = np.copy(image)
img += 1
img *= 127
img = img.astype(np.uint8)
img = np.reshape(img, (img_rows, img_cols, 3))
axL.imshow(img)
img = np.copy(image)
img = np.reshape(img, (1, img_rows, img_cols, 3))
res = model.predict(img, batch_size=None, verbose=0, steps=None)
axR1.bar(range(category_num), np.reshape(res, (-1,)))
axR1.set_xticks(range(category_num))
fig.show()
for i in range(len(x_test)):
predict_one_image(x_test[i])
0 = aucun oiseau, 1 = il y a un oiseau. Dans le cas où l'oiseau est représenté, 1 est relativement fort, mais dans l'image volant au loin, la différence entre 1 et 2 est faible. Dans de nombreuses photographies, le paysage de fond et les oiseaux sont assimilés, ce qui, je pense, est l'une des raisons de la faible précision.
finalement
Cette fois, j'ai utilisé la même méthode que la précédente reconnaissance d'image des émotions, mais la précision n'était pas très bonne. Je pense que la méthode utilisant les annotations sera un peu plus précise, alors j'aimerais en quelque sorte améliorer l'erreur et la compléter.
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