Tensorflow之构建自己的图片数据集TFrecords的方法


Posted in Python onFebruary 07, 2018

学习谷歌的深度学习终于有点眉目了,给大家分享我的Tensorflow学习历程。

tensorflow的官方中文文档比较生涩,数据集一直采用的MNIST二进制数据集。并没有过多讲述怎么构建自己的图片数据集tfrecords。

流程是:制作数据集—读取数据集—-加入队列

先贴完整的代码:

#encoding=utf-8
import os
import tensorflow as tf
from PIL import Image

cwd = os.getcwd()

classes = {'test','test1','test2'}
#制作二进制数据
def create_record():
  writer = tf.python_io.TFRecordWriter("train.tfrecords")
  for index, name in enumerate(classes):
    class_path = cwd +"/"+ name+"/"
    for img_name in os.listdir(class_path):
      img_path = class_path + img_name
      img = Image.open(img_path)
      img = img.resize((64, 64))
      img_raw = img.tobytes() #将图片转化为原生bytes
      print index,img_raw
      example = tf.train.Example(
        features=tf.train.Features(feature={
          "label": tf.train.Feature(int64_list=tf.train.Int64List(value=[index])),
          'img_raw': tf.train.Feature(bytes_list=tf.train.BytesList(value=[img_raw]))
        }))
      writer.write(example.SerializeToString())
  writer.close()

data = create_record()

#读取二进制数据
def read_and_decode(filename):
  # 创建文件队列,不限读取的数量
  filename_queue = tf.train.string_input_producer([filename])
  # create a reader from file queue
  reader = tf.TFRecordReader()
  # reader从文件队列中读入一个序列化的样本
  _, serialized_example = reader.read(filename_queue)
  # get feature from serialized example
  # 解析符号化的样本
  features = tf.parse_single_example(
    serialized_example,
    features={
      'label': tf.FixedLenFeature([], tf.int64),
      'img_raw': tf.FixedLenFeature([], tf.string)
    }
  )
  label = features['label']
  img = features['img_raw']
  img = tf.decode_raw(img, tf.uint8)
  img = tf.reshape(img, [64, 64, 3])
  img = tf.cast(img, tf.float32) * (1. / 255) - 0.5
  label = tf.cast(label, tf.int32)
  return img, label

if __name__ == '__main__':
  if 0:
    data = create_record("train.tfrecords")
  else:
    img, label = read_and_decode("train.tfrecords")
    print "tengxing",img,label
    #使用shuffle_batch可以随机打乱输入 next_batch挨着往下取
    # shuffle_batch才能实现[img,label]的同步,也即特征和label的同步,不然可能输入的特征和label不匹配
    # 比如只有这样使用,才能使img和label一一对应,每次提取一个image和对应的label
    # shuffle_batch返回的值就是RandomShuffleQueue.dequeue_many()的结果
    # Shuffle_batch构建了一个RandomShuffleQueue,并不断地把单个的[img,label],送入队列中
    img_batch, label_batch = tf.train.shuffle_batch([img, label],
                          batch_size=4, capacity=2000,
                          min_after_dequeue=1000)

    # 初始化所有的op
    init = tf.initialize_all_variables()

    with tf.Session() as sess:
      sess.run(init)
      # 启动队列
      threads = tf.train.start_queue_runners(sess=sess)
      for i in range(5):
        print img_batch.shape,label_batch
        val, l = sess.run([img_batch, label_batch])
        # l = to_categorical(l, 12)
        print(val.shape, l)

制作数据集

#制作二进制数据
def create_record():
  cwd = os.getcwd()
  classes = {'1','2','3'}
  writer = tf.python_io.TFRecordWriter("train.tfrecords")
  for index, name in enumerate(classes):
    class_path = cwd +"/"+ name+"/"
    for img_name in os.listdir(class_path):
      img_path = class_path + img_name
      img = Image.open(img_path)
      img = img.resize((28, 28))
      img_raw = img.tobytes() #将图片转化为原生bytes
      #print index,img_raw
      example = tf.train.Example(
        features=tf.train.Features(
          feature={
            "label": tf.train.Feature(int64_list=tf.train.Int64List(value=[index])),
            'img_raw': tf.train.Feature(bytes_list=tf.train.BytesList(value=[img_raw]))
          }
        )
      )
      writer.write(example.SerializeToString())
  writer.close()

TFRecords文件包含了tf.train.Example 协议内存块(protocol buffer)(协议内存块包含了字段 Features)。我们可以写一段代码获取你的数据, 将数据填入到Example协议内存块(protocol buffer),将协议内存块序列化为一个字符串, 并且通过tf.python_io.TFRecordWriter 写入到TFRecords文件。

读取数据集

#读取二进制数据
def read_and_decode(filename):
  # 创建文件队列,不限读取的数量
  filename_queue = tf.train.string_input_producer([filename])
  # create a reader from file queue
  reader = tf.TFRecordReader()
  # reader从文件队列中读入一个序列化的样本
  _, serialized_example = reader.read(filename_queue)
  # get feature from serialized example
  # 解析符号化的样本
  features = tf.parse_single_example(
    serialized_example,
    features={
      'label': tf.FixedLenFeature([], tf.int64),
      'img_raw': tf.FixedLenFeature([], tf.string)
    }
  )
  label = features['label']
  img = features['img_raw']
  img = tf.decode_raw(img, tf.uint8)
  img = tf.reshape(img, [64, 64, 3])
  img = tf.cast(img, tf.float32) * (1. / 255) - 0.5
  label = tf.cast(label, tf.int32)
  return img, label

一个Example中包含Features,Features里包含Feature(这里没s)的字典。最后,Feature里包含有一个 FloatList, 或者ByteList,或者Int64List

加入队列

with tf.Session() as sess:
      sess.run(init)
      # 启动队列
      threads = tf.train.start_queue_runners(sess=sess)
      for i in range(5):
        print img_batch.shape,label_batch
        val, l = sess.run([img_batch, label_batch])
        # l = to_categorical(l, 12)
        print(val.shape, l)

这样就可以的到和tensorflow官方的二进制数据集了,

注意:

  1. 启动队列那条code不要忘记,不然卡死
  2. 使用的时候记得使用val和l,不然会报类型错误:TypeError: The value of a feed cannot be a tf.Tensor object. Acceptable feed values include Python scalars, strings, lists, or numpy ndarrays.
  3. 算交叉熵时候:cross_entropy=tf.nn.sparse_softmax_cross_entropy_with_logits(logits,labels)算交叉熵
  4. 最后评估的时候用tf.nn.in_top_k(logits,labels,1)选logits最大的数的索引和label比较
  5. cross_entropy = -tf.reduce_sum(y_*tf.log(y_conv))算交叉熵,所以label必须转成one-hot向量

实例2:将图片文件夹下的图片转存tfrecords的数据集。

############################################################################################ 
#!/usr/bin/python2.7 
# -*- coding: utf-8 -*- 
#Author : zhaoqinghui 
#Date  : 2016.5.10 
#Function: image convert to tfrecords  
############################################################################################# 
 
import tensorflow as tf 
import numpy as np 
import cv2 
import os 
import os.path 
from PIL import Image 
 
#参数设置 
############################################################################################### 
train_file = 'train.txt' #训练图片 
name='train'   #生成train.tfrecords 
output_directory='./tfrecords' 
resize_height=32 #存储图片高度 
resize_width=32 #存储图片宽度 
############################################################################################### 
def _int64_feature(value): 
  return tf.train.Feature(int64_list=tf.train.Int64List(value=[value])) 
 
def _bytes_feature(value): 
  return tf.train.Feature(bytes_list=tf.train.BytesList(value=[value])) 
 
def load_file(examples_list_file): 
  lines = np.genfromtxt(examples_list_file, delimiter=" ", dtype=[('col1', 'S120'), ('col2', 'i8')]) 
  examples = [] 
  labels = [] 
  for example, label in lines: 
    examples.append(example) 
    labels.append(label) 
  return np.asarray(examples), np.asarray(labels), len(lines) 
 
def extract_image(filename, resize_height, resize_width): 
  image = cv2.imread(filename) 
  image = cv2.resize(image, (resize_height, resize_width)) 
  b,g,r = cv2.split(image)     
  rgb_image = cv2.merge([r,g,b])    
  return rgb_image 
 
def transform2tfrecord(train_file, name, output_directory, resize_height, resize_width): 
  if not os.path.exists(output_directory) or os.path.isfile(output_directory): 
    os.makedirs(output_directory) 
  _examples, _labels, examples_num = load_file(train_file) 
  filename = output_directory + "/" + name + '.tfrecords' 
  writer = tf.python_io.TFRecordWriter(filename) 
  for i, [example, label] in enumerate(zip(_examples, _labels)): 
    print('No.%d' % (i)) 
    image = extract_image(example, resize_height, resize_width) 
    print('shape: %d, %d, %d, label: %d' % (image.shape[0], image.shape[1], image.shape[2], label)) 
    image_raw = image.tostring() 
    example = tf.train.Example(features=tf.train.Features(feature={ 
      'image_raw': _bytes_feature(image_raw), 
      'height': _int64_feature(image.shape[0]), 
      'width': _int64_feature(image.shape[1]), 
      'depth': _int64_feature(image.shape[2]), 
      'label': _int64_feature(label) 
    })) 
    writer.write(example.SerializeToString()) 
  writer.close() 
 
def disp_tfrecords(tfrecord_list_file): 
  filename_queue = tf.train.string_input_producer([tfrecord_list_file]) 
  reader = tf.TFRecordReader() 
  _, serialized_example = reader.read(filename_queue) 
  features = tf.parse_single_example( 
    serialized_example, 
 features={ 
     'image_raw': tf.FixedLenFeature([], tf.string), 
     'height': tf.FixedLenFeature([], tf.int64), 
     'width': tf.FixedLenFeature([], tf.int64), 
     'depth': tf.FixedLenFeature([], tf.int64), 
     'label': tf.FixedLenFeature([], tf.int64) 
   } 
  ) 
  image = tf.decode_raw(features['image_raw'], tf.uint8) 
  #print(repr(image)) 
  height = features['height'] 
  width = features['width'] 
  depth = features['depth'] 
  label = tf.cast(features['label'], tf.int32) 
  init_op = tf.initialize_all_variables() 
  resultImg=[] 
  resultLabel=[] 
  with tf.Session() as sess: 
    sess.run(init_op) 
    coord = tf.train.Coordinator() 
    threads = tf.train.start_queue_runners(sess=sess, coord=coord) 
    for i in range(21): 
      image_eval = image.eval() 
      resultLabel.append(label.eval()) 
      image_eval_reshape = image_eval.reshape([height.eval(), width.eval(), depth.eval()]) 
      resultImg.append(image_eval_reshape) 
      pilimg = Image.fromarray(np.asarray(image_eval_reshape)) 
      pilimg.show() 
    coord.request_stop() 
    coord.join(threads) 
    sess.close() 
  return resultImg,resultLabel 
 
def read_tfrecord(filename_queuetemp): 
  filename_queue = tf.train.string_input_producer([filename_queuetemp]) 
  reader = tf.TFRecordReader() 
  _, serialized_example = reader.read(filename_queue) 
  features = tf.parse_single_example( 
    serialized_example, 
    features={ 
     'image_raw': tf.FixedLenFeature([], tf.string), 
     'width': tf.FixedLenFeature([], tf.int64), 
     'depth': tf.FixedLenFeature([], tf.int64), 
     'label': tf.FixedLenFeature([], tf.int64) 
   } 
  ) 
  image = tf.decode_raw(features['image_raw'], tf.uint8) 
  # image 
  tf.reshape(image, [256, 256, 3]) 
  # normalize 
  image = tf.cast(image, tf.float32) * (1. /255) - 0.5 
  # label 
  label = tf.cast(features['label'], tf.int32) 
  return image, label 
 
def test(): 
  transform2tfrecord(train_file, name , output_directory, resize_height, resize_width) #转化函数   
  img,label=disp_tfrecords(output_directory+'/'+name+'.tfrecords') #显示函数 
  img,label=read_tfrecord(output_directory+'/'+name+'.tfrecords') #读取函数 
  print label 
 
if __name__ == '__main__': 
  test()

这样就可以得到自己专属的数据集.tfrecords了  ,它可以直接用于tensorflow的数据集。

以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持三水点靠木。

Python 相关文章推荐
Python2中的raw_input() 与 input()
Jun 12 Python
Python中几种属性访问的区别与用法详解
Oct 10 Python
实例讲解Python3中abs()函数
Feb 19 Python
Django项目中添加ldap登陆认证功能的实现
Apr 04 Python
手把手教你Python yLab的绘制折线图的画法
Oct 23 Python
解决python 上传图片限制格式问题
Oct 30 Python
Python Pickle 实现在同一个文件中序列化多个对象
Dec 30 Python
python3下pygame如何实现显示中文
Jan 11 Python
django2.2 和 PyMySQL版本兼容问题
Feb 17 Python
pytorch使用tensorboardX进行loss可视化实例
Feb 24 Python
Python如何实现线程间通信
Jul 30 Python
Python 字典一个键对应多个值的方法
Sep 29 Python
python深度优先搜索和广度优先搜索
Feb 07 #Python
Python Flask基础教程示例代码
Feb 07 #Python
Python装饰器用法实例总结
Feb 07 #Python
使用apidocJs快速生成在线文档的实例讲解
Feb 07 #Python
Python自定义线程池实现方法分析
Feb 07 #Python
使用apidoc管理RESTful风格Flask项目接口文档方法
Feb 07 #Python
Python列表推导式、字典推导式与集合推导式用法实例分析
Feb 07 #Python
You might like
PHP中SESSION使用中的一点经验总结
2012/03/30 PHP
模板引擎smarty工作原理以及使用示例
2014/05/25 PHP
利用PHP将部分内容用星号替换
2020/04/21 PHP
基于Swoole实现PHP与websocket聊天室
2016/08/03 PHP
PHP使用curl制作简易百度搜索
2016/11/03 PHP
PHP中的正则表达式实例详解
2017/04/25 PHP
让textarea控件的滚动条怎是位与最下方
2007/04/20 Javascript
抽出www.templatemonster.com的鼠标悬停加载大图模板的代码
2007/07/11 Javascript
动态修改DOM 里面的 id 属性的弊端分析
2008/09/03 Javascript
js解析json读取List中的实体对象示例
2014/03/11 Javascript
js动态添加表格数据使用insertRow和insertCell实现
2014/05/22 Javascript
Javascript中For In语句用法实例
2015/05/14 Javascript
JS+CSS实现自动切换的网页滑动门菜单效果代码
2015/09/14 Javascript
JS设置cookie、读取cookie
2016/02/24 Javascript
浅谈javascript中关于日期和时间的基础知识
2016/07/13 Javascript
angularjs利用directive实现移动端自定义软键盘的示例
2017/09/20 Javascript
简单的vuex 的使用案例笔记
2018/04/13 Javascript
详解mpvue中小程序自定义导航组件开发指南
2019/02/11 Javascript
详解vue后台系统登录态管理
2019/04/02 Javascript
这应该是最详细的响应式系统讲解了
2019/07/22 Javascript
js实现复制粘贴的两种方法
2020/12/04 Javascript
PyQt5 pyqt多线程操作入门
2018/05/05 Python
python 把列表转化为字符串的方法
2018/10/23 Python
Python实现的KMeans聚类算法实例分析
2018/12/29 Python
pytorch使用指定GPU训练的实例
2019/08/19 Python
Python 使用 prettytable 库打印表格美化输出功能
2019/12/26 Python
jupyter notebook参数化运行python方式
2020/04/10 Python
基于PyQT实现区分左键双击和单击
2020/05/19 Python
Python如何读写字节数据
2020/08/05 Python
Python中全局变量和局部变量的理解与区别
2021/02/07 Python
CSS3自定义滚动条样式的示例代码
2017/08/21 HTML / CSS
党员批评与自我批评
2014/10/15 职场文书
幼儿教师个人总结
2015/02/05 职场文书
2016党员党课心得体会
2016/01/07 职场文书
2019生态环境保护倡议书!
2019/07/03 职场文书
30岁前绝不能错过的10本书
2019/08/08 职场文书