機器學習 人工神經網路手寫數字識別

2021-08-21 03:24:02 字數 2900 閱讀 5130

00.寫在前面

由於最近要出去實習,所以開始接觸機器學習的內容,逐步將自己的實驗內容整理成博,以供以後使用。這次主要是關於驗證碼的識別和手寫數字的識別,其實兩者根本上是相同的原理

工具: pycharm + python3.5 + keras

01.訓練資料的獲取

為了能得到後面實驗所需的資料,我自己手寫了一部分資料用於製作訓練資料,並將其轉化為數字格式。

1.1 調整影象大小與明暗,使得手寫部分更為突出

這裡在ps裡面調整為32*32畫素的大小,並且更改了對比度等,使得手寫部分更為容易識別。

1.2 轉為數字文字

我們知道在演算法當中,直接的是無法識別的,需要使用能表徵特徵的元素來代替它。所以這裡很容易想到用的畫素值來代替,即原本的白色用0表示,黑色用1表示。(這裡存在一定問題,在畫素改變後,原本的黑色畫素值不再是(0,0,0)而是接近黑色的灰色,所以在程式中可以識別白色,然後剩下的賦1。這裡假設都是優質資料,所以直接按黑白來區分了

ps.讀取的時候,會被顛倒,不是你在windows裡面看到的樣子,所以是getpixel((j,i))

1.3 重複操作,得到足夠多的訓練樣本02.資料的預處理

def

datatoarray

(fname):

arr =

fh = open(fname)

for i in range(0, 32):

thisline = fh.readline()

for j in range(0, 32):

return arr

defseplabel

(fname):

filestr = fname.split(".")[0]

label = int(filestr.split("_")[0])

return label

deftraindata

(): labels =

trainfile = listdir("d:/13.nervenet/traindata")

num = len(trainfile)

# 長度1024(列),每一行儲存乙個檔案

# 用乙個陣列儲存所有訓練資料,行:檔案總數,列:1024

trainarr=zeros((num, 1024))

for i in range(0, num):

thisfname = trainfile[i]

thislabel = seplabel(thisfname)

trainarr[i, :] = datatoarray("d:/13.nervenet/traindata/"+thisfname)

return trainarr, labels

trainarr, labels = traindata()

# 資料型別和儲存格式的轉換

xf = pda.dataframe(trainarr)

yf = pda.dataframe(labels)

tx2 = xf.as_matrix().astype(int)

ty2 = yf.as_matrix().astype(int)

03.資料的預處理根據bp神經網路的原理,確定輸入層、輸出層、啟用函式等引數。

model = sequential()

# 輸入層

# 需指定輸入層的層數和特徵維數

model.add(dense(10, input_dim=1024))

model.add(activation("relu"))

# 輸出層

model.add(dense(1, input_dim=1))

model.add(activation("sigmoid"))

# 模型的編譯

model.compile(loss="mean_squared_error", optimizer="adam")

# 訓練

model.fit(tx2, ty2, nb_epoch=10000, batch_size=10)

# **分類

rst = model.predict_classes(tx2).reshape(len(tx2))

# 計算正確率

x = 0

for i in range(0, len(tx2)):

if rst[i] != ty2[i]:

x += 1

print(1-x/len(tx2))

04.寫在最後

Keras深度學習 卷積神經網路 手寫數字識別

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