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投稿2017/10/10 05:30

編集2022/01/12 10:55

以下のコードでCNNを用いたニューラルネットワークを構築する際,データセットの画像サイズを統一しなければならないか知りたいです.
どなたか詳しい方教えて頂けませんでしょうか.

#!/usr/bin/env python # -*- coding: utf-8 -*- import sys import cv2 import numpy as np import tensorflow as tf import tensorflow.python.platform NUM_CLASSES = 12 IMAGE_SIZE = 28 IMAGE_PIXELS = IMAGE_SIZE*IMAGE_SIZE*3 flags = tf.app.flags FLAGS = flags.FLAGS flags.DEFINE_string('train', 'train.txt', 'File name of train data') flags.DEFINE_string('test', 'test.txt', 'File name of train data') flags.DEFINE_string('train_dir', '/tmp/data', 'Directory to put the training data.') flags.DEFINE_integer('max_steps', 200, 'Number of steps to run trainer.') flags.DEFINE_integer('batch_size', 10, 'Batch size' 'Must divide evenly into the dataset sizes.') flags.DEFINE_float('learning_rate', 1e-4, 'Initial learning rate.') def inference(images_placeholder, keep_prob): """ 予測モデルを作成する関数 引数: images_placeholder: 画像のplaceholder keep_prob: dropout率のplace_holder 返り値: y_conv: 各クラスの確率(のようなもの) """ # 重みを標準偏差0.1の正規分布で初期化 def weight_variable(shape): initial = tf.truncated_normal(shape, stddev=0.1) return tf.Variable(initial) # バイアスを標準偏差0.1の正規分布で初期化 def bias_variable(shape): initial = tf.constant(0.1, shape=shape) return tf.Variable(initial) # 畳み込み層の作成 def conv2d(x, W): return tf.nn.conv2d(x, W, strides=[1, 1, 1, 1], padding='SAME') # プーリング層の作成 def max_pool_2x2(x): return tf.nn.max_pool(x, ksize=[1, 2, 2, 1], strides=[1, 2, 2, 1], padding='SAME') # 入力を28x28x3に変形 x_image = tf.reshape(images_placeholder, [-1, 28, 28, 3]) # 畳み込み層1の作成 with tf.name_scope('conv1') as scope: W_conv1 = weight_variable([5, 5, 3, 32]) b_conv1 = bias_variable([32]) h_conv1 = tf.nn.relu(conv2d(x_image, W_conv1) + b_conv1) # プーリング層1の作成 with tf.name_scope('pool1') as scope: h_pool1 = max_pool_2x2(h_conv1) # 畳み込み層2の作成 with tf.name_scope('conv2') as scope: W_conv2 = weight_variable([5, 5, 32, 64]) b_conv2 = bias_variable([64]) h_conv2 = tf.nn.relu(conv2d(h_pool1, W_conv2) + b_conv2) # プーリング層2の作成 with tf.name_scope('pool2') as scope: h_pool2 = max_pool_2x2(h_conv2) # 全結合層1の作成 with tf.name_scope('fc1') as scope: W_fc1 = weight_variable([7*7*64, 1024]) b_fc1 = bias_variable([1024]) h_pool2_flat = tf.reshape(h_pool2, [-1, 7*7*64]) h_fc1 = tf.nn.relu(tf.matmul(h_pool2_flat, W_fc1) + b_fc1) # dropoutの設定 h_fc1_drop = tf.nn.dropout(h_fc1, keep_prob) # 全結合層2の作成 with tf.name_scope('fc2') as scope: W_fc2 = weight_variable([1024, NUM_CLASSES]) b_fc2 = bias_variable([NUM_CLASSES]) # ソフトマックス関数による正規化 with tf.name_scope('softmax') as scope: y_conv=tf.nn.softmax(tf.matmul(h_fc1_drop, W_fc2) + b_fc2) # 各ラベルの確率のようなものを返す return y_conv def loss(logits, labels): """ lossを計算する関数 引数: logits: ロジットのtensor, float - [batch_size, NUM_CLASSES] labels: ラベルのtensor, int32 - [batch_size, NUM_CLASSES] 返り値: cross_entropy: 交差エントロピーのtensor, float """ # 交差エントロピーの計算 cross_entropy = -tf.reduce_sum(labels*tf.log(logits)) # TensorBoardで表示するよう指定 tf.scalar_summary("cross_entropy", cross_entropy) return cross_entropy def training(loss, learning_rate): """ 訓練のOpを定義する関数 引数: loss: 損失のtensor, loss()の結果 learning_rate: 学習係数 返り値: train_step: 訓練のOp """ train_step = tf.train.AdamOptimizer(learning_rate).minimize(loss) return train_step def accuracy(logits, labels): """ 正解率(accuracy)を計算する関数 引数: logits: inference()の結果 labels: ラベルのtensor, int32 - [batch_size, NUM_CLASSES] 返り値: accuracy: 正解率(float) """ correct_prediction = tf.equal(tf.argmax(logits, 1), tf.argmax(labels, 1)) accuracy = tf.reduce_mean(tf.cast(correct_prediction, "float")) tf.scalar_summary("accuracy", accuracy) return accuracy if __name__ == '__main__': # ファイルを開く f = open(FLAGS.train, 'r') # データを入れる配列 train_image = [] train_label = [] for line in f: # 改行を除いてスペース区切りにする line = line.rstrip() l = line.split() # データを読み込んで28x28に縮小 img = cv2.imread(l[0]) img = cv2.resize(img, (28, 28)) # 一列にした後、0-1のfloat値にする train_image.append(img.flatten().astype(np.float32)/255.0) # ラベルを1-of-k方式で用意する tmp = np.zeros(NUM_CLASSES) tmp[int(l[1])] = 1 train_label.append(tmp) # numpy形式に変換 train_image = np.asarray(train_image) train_label = np.asarray(train_label) f.close() f = open(FLAGS.test, 'r') test_image = [] test_label = [] for line in f: line = line.rstrip() l = line.split() img = cv2.imread(l[0]) img = cv2.resize(img, (28, 28)) test_image.append(img.flatten().astype(np.float32)/255.0) tmp = np.zeros(NUM_CLASSES) tmp[int(l[1])] = 1 test_label.append(tmp) test_image = np.asarray(test_image) test_label = np.asarray(test_label) f.close() with tf.Graph().as_default(): # 画像を入れる仮のTensor images_placeholder = tf.placeholder("float", shape=(None, IMAGE_PIXELS)) # ラベルを入れる仮のTensor labels_placeholder = tf.placeholder("float", shape=(None, NUM_CLASSES)) # dropout率を入れる仮のTensor keep_prob = tf.placeholder("float") # inference()を呼び出してモデルを作る logits = inference(images_placeholder, keep_prob) # loss()を呼び出して損失を計算 loss_value = loss(logits, labels_placeholder) # training()を呼び出して訓練 train_op = training(loss_value, FLAGS.learning_rate) # 精度の計算 acc = accuracy(logits, labels_placeholder) # 保存の準備 saver = tf.train.Saver() # Sessionの作成 sess = tf.Session() # 変数の初期化 sess.run(tf.initialize_all_variables()) # TensorBoardで表示する値の設定 summary_op = tf.merge_all_summaries() summary_writer = tf.train.SummaryWriter(FLAGS.train_dir, sess.graph_def) # 訓練の実行 for step in range(FLAGS.max_steps): for i in range(len(train_image)/FLAGS.batch_size): # batch_size分の画像に対して訓練の実行 batch = FLAGS.batch_size*i # feed_dictでplaceholderに入れるデータを指定する sess.run(train_op, feed_dict={ images_placeholder: train_image[batch:batch+FLAGS.batch_size], labels_placeholder: train_label[batch:batch+FLAGS.batch_size], keep_prob: 0.5}) # 1 step終わるたびに精度を計算する train_accuracy = sess.run(acc, feed_dict={ images_placeholder: train_image, labels_placeholder: train_label, keep_prob: 1.0}) print "step %d, training accuracy %g"%(step, train_accuracy) # 1 step終わるたびにTensorBoardに表示する値を追加する summary_str = sess.run(summary_op, feed_dict={ images_placeholder: train_image, labels_placeholder: train_label, keep_prob: 1.0}) summary_writer.add_summary(summary_str, step) # 訓練が終了したらテストデータに対する精度を表示 print "test accuracy %g"%sess.run(acc, feed_dict={ images_placeholder: test_image, labels_placeholder: test_label, keep_prob: 1.0}) # 最終的なモデルを保存 save_path = saver.save(sess, "model.ckpt")

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