keras中文文档_【DL项目实战02】图像识别分类——Keras框架+卷积神经网络CNN（使用VGGNet）

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目录：

【使用传统DNN】

BG大龍：【DL项目实战02】图像分类——Keras框架+使用传统神经网络DNN​

【使用卷积神经网络CNN】

BG大龍：【DL项目实战02】图像识别分类——Keras框架+卷积神经网络CNN（使用VGGNet）​

1、数据集情况

2、任务目标

3、流程中的注意点

（1）读取数据

（2）建立CNN（选用VGGNet）

——【第1部分】Conv2D层中，确定data_format类型

——【第2部分】特征提取：（卷积+池化）

——【第3部分】分类识别：（全连接）

（3）设定超参

（4）定义损失函数

（5）训练模型

（6）结果

4、对比实验

（1）第1个对比：添加Batch Normalization（BN，批量标准化层）

（2）第2个对比：添加Truncated Normal（TN，截断分布）

（3）第3个对比：添加Dropout

5、加载模型，进行测试

1、数据集情况

2、任务目标

当输入“image”时候，能否正确识别，识别的acc是多少

3、流程中的注意点

（1）读取数据

DNN结构：

CNN结构：

正常CNN输入是224 244 3，这里进行缩小成64 64 3，为了提高计算速度

（2）建立CNN（选用VGGNet）

把网络模型单独写成一个模块，然后直接去调用simpleVGGNet

在simpleVGGNet模块里面，三部分工作

【第1部分】Conv2D层中，确定data_format类型

（data_format='channels_last'）—input_shape = (128,128,3)代表128*128的RGB图像

（data_format='channels_first'）—input_shape = (3,128,128)代表128*128的RGB图像

keras使用tensorflow作为Backend时，格式是（data_format='channels_first'）

或者我们定义一个判断语句：

【第2部分】特征提取：（卷积+池化）

（1）32—64—128：为了降低pooling压缩带来的损失影响，filter个数逐步翻倍

（2）padding：补0策略，为“valid”, “same”

“valid”代表只进行有效的卷积，即对边界数据不处理。

“same”代表保留边界处的卷积结果，通常会导致输出shape与输入shape相同。

API文档： 卷积层 - Keras中文文档

（3）凡是计算层后面，都要加上激活函数

【第3部分】分类识别：（全连接）

FC层：

激活函数softmax：

（3）设定超参

（4）定义损失函数

这里，有一个学习率的衰减，decay=INIT_LR / EPOCHS

看下API文档，

（5）训练模型

steps_per_epoch=len(trainX) // BS

它表示是将一个epoch分成多少个batch_size，

如果训练样本数N=1000，steps_per_epoch = 10，那么相当于一个batch_size=100

（6）结果

观察val_loss，

4、对比实验

（1）第1个对比：添加Batch Normalization（BN，批量标准化层）

API文档：（批）规范化BatchNormalization - Keras中文文档

axis：整数，指定当mode=0时规范化的轴。例如输入是形如（samples，channels，rows，cols）的4D图像张量，则应设置规范化的轴为1，意味着对每个特征图进行规范化

NN结构：

在每一个“relu”后，添加BN

例如：

结果：

但是Loss为什么这么大？

猜测是“随机初始化”的原因，我又重新运行了一次

BN添加前后对比：

更加稳定，提高了val_acc，

（2）第2个对比：添加Truncated Normal（TN，截断分布）

API文档： 初始化方法 - Keras中文文档

NN结构：

在每个卷积层里面，添加kernel_initializer=TruncatedNormal()，stddev=0.01

例如：

结果：

TN添加前后对比：

有的参数添加后，不一定好

（3）第3个对比：添加Dropout

API文档： 常用层 - Keras中文文档

NN结构：

有个疑问：在卷积层中，已经是“权重参数共享”，连接的参数本来就不多，再进行Dropout，岂不是更少？（所以一般在Dense层在dropout？）

结果：

Dropout添加前后对比：

更加平稳，但是loss老是跑的比较高……

5、加载模型，进行测试

用“image”文件夹，去做预测

CNN结果：

对比DNN结果：