画像の合成したい。(１つの教師データに複数の画像をもつデータにしたい)

Question

前提・実現したいこと

ある製造品の検査をAIを使って自動化させたい。

質問内容：
１つの教師データに対して、複数の画像をセットにして学習させる方法を知りたい。

pythonを使って、学習させるところまではコードを作成しました。
実行すると正答率が低く(85%程度)、目標の99%には達していない状態です。
そのため、製造品を照明違いで、２枚画像を撮影し、セットで学習しようとしています。

列1	照明１	照明2	ラベル
現在	学習	未使用	良品/不良
やりたいこと	学習	学習	良品/不良

上記の状態でデータセットを作りたく、画像を用意するところまではできました。
画像を組み合わせて学習させるコードが作れません。

イメージとしては下記の形にして学習したらよいと考えて
画像の合成？する方法がわからず、質問をしました。

shape:画像枚数:画像サイズ:画像サイズ:画像種類数
例) X= 1000:50:50:2

発生している問題

照明１と２のデータを仮に下記のようにしたとし
X1 = 1000:50:50:1
X2 = 1000:50:50:1

理想：X= 1000:50:50:2

現在：X=2000:50:50:1

という形になっています。

該当のソースコード

python3.7
numpy 1.18.1

import numpy as np
np.concatenate([X1,X2] , axis = 0 )

試したこと

上記のコードで試しました。

補足情報（FW/ツールのバージョンなど）

環境
anacond :1.9.12
python :3.7
win10 home

Answer 1

np.concatenate()で指定する軸が異なります。

arr1 = np.full((10, 5, 5, 1), 1)
arr2 = np.full((10, 5, 5, 1), 2)

for ax in range(4):
    arr_concat = np.concatenate([arr1, arr2], axis = ax)
    print(f'軸{ax}:', arr_concat.shape)

>>>
軸0: (20, 5, 5, 1)
軸1: (10, 10, 5, 1)
軸2: (10, 5, 10, 1)
軸3: (10, 5, 5, 2)

上記の例のように、指定した軸に沿って結合されます。
質問に適するのは、axis=3です。

こちらの記事がわかりやすいです。
https://note.nkmk.me/python-numpy-concatenate-stack-block/

もしくは、合成後のサイズをもつ空配列を作成して、要素を埋め込む方法などもあると思います。

arr_concat = np.zeros((10, 5, 5, 2))
arr1 = np.full((10, 5, 5), 1)
arr2 = np.full((10, 5, 5), 2)

arr_concat[:,:,:,0] = arr1
arr_concat[:,:,:,1] = arr2

Comments

[yusapapa]

ありがとうございます。
分かりやすく説明していただき助かりました。
自分でもコード打って確認し、やりたいことができました。