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Tensorflow2如何读取自制数据集并训练模型？-- Tensorflow自学笔记13

article 2025/2/28 12:56:56

一. 如何自制数据集？

1. 目录结构

以下是自制数据集-手写数字集, 保存在目录 mnist_image_label 下

2. 数据存储格式

2.1. 目录mnist_train_jpeg_60000 下存放的是 60000张用于测试的手写数字

如 : 0_5.jpg, 表示编号为0，标签为5的图片

6_1.jpg, 表示编号为6，标签为1的图片

2.2. 目录mnist_test_jpeg_10000 下存放的是10000张用于测试的手写数字

图片存储格式与1.1相同

2.3. txt文件 mnist_train_jpg_60000.txt，里面存放的是

比如，第一行 28755_0.jpg 0 前面表示图片名称，后面的0表示该图片对应的标签，这里表示该图片是手写数字0.

2.4. txt文件 mnist_test_jpg_10000.txt , 存放的是测试数据集的标签

二. 如何读取自制数据集并输入神经网络

以下是test.py 如何读取自制数据集代码

1. 导入需要的库

import tensorflow as tf

from PIL import Image

import numpy as np

import os

2.设置数据集所在文件目录

(test.py, 需和mnist_image_label 目录在同一级目录下)

train_path = './mnist_image_label/mnist_train_jpg_60000/'

train_txt = './mnist_image_label/mnist_train_jpg_60000.txt'

x_train_savepath = './mnist_image_label/mnist_x_train.npy'

y_train_savepath = './mnist_image_label/mnist_y_train.npy'

test_path = './mnist_image_label/mnist_test_jpg_10000/'

test_txt = 'v/mnist_image_label/mnist_test_jpg_10000.txt'

x_test_savepath = './mnist_image_label/mnist_x_test.npy' #训练集输入特征存储文件npy,

y_test_savepath = './mnist_image_label/mnist_y_test.npy' #训练集标签存储文件

3.定义读取数据的函数

def generateds(path, txt):

    f = open(txt, 'r') # 以只读形式打开txt文件

    contents = f.readlines() # 读取文件中所有行

    f.close() # 关闭txt文件

    x, y_ = [], [] # 建立空列表

    for content in contents: # 逐行取出

        value = content.split() # 以空格分开，图片路径为value[0] , 标签为value[1] , 存入列表

        img_path = path + value[0] # 拼出图片路径和文件名

        print('image path....: '+img_path)

        img = Image.open(img_path) # 读入图片

        img = np.array(img.convert('L')) # 图片变为8位宽灰度值的np.array格式

        img = img / 255. # 数据归一化 （实现预处理）

        x.append(img) # 归一化后的数据，贴到列表x

        y_.append(value[1]) # 标签贴到列表y_

        print('loading : ' + content) # 打印状态提示



    x = np.array(x) # 变为np.array格式

    y_ = np.array(y_) # 变为np.array格式

    y_ = y_.astype(np.int64) # 变为64位整型

    return x, y_ # 返回输入特征x，返回标签y_

4.调用定义的函数

if os.path.exists(x_train_savepath) and os.path.exists(y_train_savepath) and os.path.exists(

x_test_savepath) and os.path.exists(y_test_savepath):

    print('-------------Load Datasets-----------------')

    x_train_save = np.load(x_train_savepath)

    y_train = np.load(y_train_savepath)

    x_test_save = np.load(x_test_savepath)

    y_test = np.load(y_test_savepath)

    x_train = np.reshape(x_train_save, (len(x_train_save), 28, 28))

    x_test = np.reshape(x_test_save, (len(x_test_save), 28, 28))

else:

    print('-------------Generate Datasets-----------------')

    x_train, y_train = generateds(train_path, train_txt)

    x_test, y_test = generateds(test_path, test_txt)



    print('-------------Save Datasets-----------------')

    x_train_save = np.reshape(x_train, (len(x_train), -1))

    x_test_save = np.reshape(x_test, (len(x_test), -1))

    np.save(x_train_savepath, x_train_save)

    np.save(y_train_savepath, y_train)

    np.save(x_test_savepath, x_test_save)

    np.save(y_test_savepath, y_test)

5. 搭建神经网络训练数据

model = tf.keras.models.Sequential([
    tf.keras.layers.Flatten(),
    tf.keras.layers.Dense(128, activation='relu'),
    tf.keras.layers.Dense(10, activation='softmax')
])

model.compile(optimizer='adam',
              loss=tf.keras.losses.SparseCategoricalCrossentropy(from_logits=False),
              metrics=['sparse_categorical_accuracy'])

model.fit(x_train, y_train, batch_size=32, epochs=5, validation_data=(x_test, y_test), validation_freq=1)
model.summary()

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