python+基于Jupyter notebook完成卷积神经网络笑脸识别

一、用卷积神经网络实现,做笑脸、非笑脸等表情识别

1.数据集
2.将下载里面的datasets,放到D盘新建的smile中,
在这里插入图片描述

1.根据猫狗数据集训练的方法来训练笑脸数据集

1.首先将train_folder文件夹下俩个文件夹内的图片的名字做修改。(修改成猫狗的图片格式

#coding=gbk
import os
import sys
def rename():path=input("请输入路径(例如D:\\\\picture):")name=input("请输入开头名:")startNumber=input("请输入开始数:")fileType=input("请输入后缀名(如 .jpg、.txt等等):")print("正在生成以"+name+startNumber+fileType+"迭代的文件名")count=0filelist=os.listdir(path)for files in filelist:Olddir=os.path.join(path,files)if os.path.isdir(Olddir):continueNewdir=os.path.join(path,name+str(count+int(startNumber))+fileType)os.rename(Olddir,Newdir)count+=1print("一共修改了"+str(count)+"个文件")rename() 

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
2)图片分类

import os, shutil #复制文件
# 原始目录所在的路径
# 数据集未压缩
original_dataset_dir1 = 'D:\\smile\\datasets\\train_folder\\1'  ##笑脸
original_dataset_dir0 = 'D:\\smile\\datasets\\train_folder\\0'  ##非笑脸
# 我们将在其中的目录存储较小的数据集
base_dir = 'D:\\smile1'
os.mkdir(base_dir)# # 训练、验证、测试数据集的目录
train_dir = os.path.join(base_dir, 'train')
os.mkdir(train_dir)
validation_dir = os.path.join(base_dir, 'validation')
os.mkdir(validation_dir)
test_dir = os.path.join(base_dir, 'test')
os.mkdir(test_dir)# 猫训练图片所在目录
train_cats_dir = os.path.join(train_dir, 'smile')
os.mkdir(train_cats_dir)# 狗训练图片所在目录
train_dogs_dir = os.path.join(train_dir, 'unsmile')
os.mkdir(train_dogs_dir)# 猫验证图片所在目录
validation_cats_dir = os.path.join(validation_dir, 'smile')
os.mkdir(validation_cats_dir)# 狗验证数据集所在目录
validation_dogs_dir = os.path.join(validation_dir, 'unsmile')
os.mkdir(validation_dogs_dir)# 猫测试数据集所在目录
test_cats_dir = os.path.join(test_dir, 'smile')
os.mkdir(test_cats_dir)# 狗测试数据集所在目录
test_dogs_dir = os.path.join(test_dir, 'unsmile')
os.mkdir(test_dogs_dir)# 将前1000张笑脸图像复制到train_cats_dir
fnames = ['smile.{}.jpg'.format(i) for i in range(1000)]
for fname in fnames:src = os.path.join(original_dataset_dir1, fname)dst = os.path.join(train_cats_dir, fname)shutil.copyfile(src, dst)# 将下500张笑脸图像复制到validation_cats_dir
fnames = ['smile.{}.jpg'.format(i) for i in range(500)]
for fname in fnames:src = os.path.join(original_dataset_dir1, fname)dst = os.path.join(validation_cats_dir, fname)shutil.copyfile(src, dst)# 将下500张笑脸图像复制到test_cats_dir
fnames = ['smile.{}.jpg'.format(i) for i in range(500)]
for fname in fnames:src = os.path.join(original_dataset_dir1, fname)dst = os.path.join(test_cats_dir, fname)shutil.copyfile(src, dst)# 将前1000张非笑脸图像复制到train_dogs_dir
fnames = ['unsmile.{}.jpg'.format(i) for i in range(1000)]
for fname in fnames:src = os.path.join(original_dataset_dir0, fname)dst = os.path.join(train_dogs_dir, fname)shutil.copyfile(src, dst)# 将下500张非笑脸图像复制到validation_dogs_dir
fnames = ['unsmile.{}.jpg'.format(i) for i in range(500)]
for fname in fnames:src = os.path.join(original_dataset_dir0, fname)dst = os.path.join(validation_dogs_dir, fname)shutil.copyfile(src, dst)# 将下500张非笑脸图像复制到test_dogs_dir
fnames = ['unsmile.{}.jpg'.format(i) for i in range(500)]
for fname in fnames:src = os.path.join(original_dataset_dir0, fname)dst = os.path.join(test_dogs_dir, fname)shutil.copyfile(src, dst)

3)作为健全性检查,让我们计算一下在每个训练分割中我们有多少图片(训练/验证/测试):

print('total training cat images:', len(os.listdir(train_cats_dir)))
print('total training dog images:', len(os.listdir(train_dogs_dir)))
print('total validation cat images:', len(os.listdir(validation_cats_dir)))
print('total validation dog images:', len(os.listdir(validation_dogs_dir)))
print('total test cat images:', len(os.listdir(test_cats_dir)))
print('total test dog images:', len(os.listdir(test_dogs_dir)))

在这里插入图片描述
4)卷积网络模型搭建

from keras import layers
from keras import modelsmodel = models.Sequential()
model.add(layers.Conv2D(32, (3, 3), activation='relu',input_shape=(150, 150, 3)))
model.add(layers.MaxPooling2D((2, 2)))
model.add(layers.Conv2D(64, (3, 3), activation='relu'))
model.add(layers.MaxPooling2D((2, 2)))
model.add(layers.Conv2D(128, (3, 3), activation='relu'))
model.add(layers.MaxPooling2D((2, 2)))
model.add(layers.Conv2D(128, (3, 3), activation='relu'))
model.add(layers.MaxPooling2D((2, 2)))
model.add(layers.Flatten())
model.add(layers.Dense(512, activation='relu'))
model.add(layers.Dense(1, activation='sigmoid'))
model.summary()

在这里插入图片描述
5)图像生成器读取文件中数据,进行数据预处理。

from keras import optimizersmodel.compile(loss='binary_crossentropy',optimizer=optimizers.RMSprop(lr=1e-4),metrics=['acc'])
from keras.preprocessing.image import ImageDataGenerator# 所有图像将按1/255重新缩放
train_datagen = ImageDataGenerator(rescale=1./255)
test_datagen = ImageDataGenerator(rescale=1./255)train_generator = train_datagen.flow_from_directory(# 这是目标目录train_dir,# 所有图像将调整为150x150target_size=(150, 150),batch_size=20,# 因为我们使用二元交叉熵损失,我们需要二元标签class_mode='binary')validation_generator = test_datagen.flow_from_directory(validation_dir,target_size=(150, 150),batch_size=20,class_mode='binary')

在这里插入图片描述
6)开始训练

history = model.fit_generator(train_generator,steps_per_epoch=100,epochs=30,validation_data=validation_generator,validation_steps=50)

在这里插入图片描述
7)保存训练模型`

model.save('D:\\smile1\\smiles_and_unsmiles_small_1.h5')

在这里插入图片描述
8)在培训和验证数据上绘制模型的损失和准确性(可视化界面)

import matplotlib.pyplot as pltacc = history.history['acc']
val_acc = history.history['val_acc']
loss = history.history['loss']
val_loss = history.history['val_loss']epochs = range(len(acc))plt.plot(epochs, acc, 'bo', label='Training acc')
plt.plot(epochs, val_acc, 'b', label='Validation acc')
plt.title('Training and validation accuracy')
plt.legend()plt.figure()plt.plot(epochs, loss, 'bo', label='Training loss')
plt.plot(epochs, val_loss, 'b', label='Validation loss')
plt.title('Training and validation loss')
plt.legend()plt.show()

在这里插入图片描述
9)使用数据扩充

datagen = ImageDataGenerator(rotation_range=40,width_shift_range=0.2,height_shift_range=0.2,shear_range=0.2,zoom_range=0.2,horizontal_flip=True,fill_mode='nearest')
# 这是带有图像预处理实用程序的模块
from keras.preprocessing import imagefnames = [os.path.join(train_cats_dir, fname) for fname in os.listdir(train_cats_dir)]# 我们选择一个图像来“增强”
img_path = fnames[3]# 读取图像并调整其大小
img = image.load_img(img_path, target_size=(150, 150))# 将其转换为具有形状的Numpy数组(150、150、3)
x = image.img_to_array(img)# 把它改成(1150150,3)
x = x.reshape((1,) + x.shape)# 下面的.flow()命令生成一批随机转换的图像。
# 它将无限循环,所以我们需要在某个时刻“打破”循环!
i = 0
for batch in datagen.flow(x, batch_size=1):plt.figure(i)imgplot = plt.imshow(image.array_to_img(batch[0]))i += 1if i % 4 == 0:breakplt.show()

在这里插入图片描述
10)使用数据扩充和退出来训练我们的网络

train_datagen = ImageDataGenerator(rescale=1./255,rotation_range=40,width_shift_range=0.2,height_shift_range=0.2,shear_range=0.2,zoom_range=0.2,horizontal_flip=True,)# 请注意,不应增加验证数据!
test_datagen = ImageDataGenerator(rescale=1./255)train_generator = train_datagen.flow_from_directory(# 这是目标目录train_dir,# 所有图像将调整为150x150target_size=(150, 150),batch_size=32,# 因为我们使用二元交叉熵损失,我们需要二元标签class_mode='binary')validation_generator = test_datagen.flow_from_directory(validation_dir,target_size=(150, 150),batch_size=32,class_mode='binary')history = model.fit_generator(train_generator,steps_per_epoch=100,epochs=100,validation_data=validation_generator,validation_steps=50)

在这里插入图片描述
11)保存模型

model.save('D:\\smile1\\smiles_and_unsmiles_small_2.h5')

在这里插入图片描述
12)在培训和验证数据上绘制模型的损失和准确性(可视化界面)

acc = history.history['acc']
val_acc = history.history['val_acc']
loss = history.history['loss']
val_loss = history.history['val_loss']epochs = range(len(acc))plt.plot(epochs, acc, 'bo', label='Training acc')
plt.plot(epochs, val_acc, 'b', label='Validation acc')
plt.title('Training and validation accuracy')
plt.legend()plt.figure()plt.plot(epochs, loss, 'bo', label='Training loss')
plt.plot(epochs, val_loss, 'b', label='Validation loss')
plt.title('Training and validation loss')
plt.legend()plt.show()

在这里插入图片描述

二、完成一个摄像头采集自己人脸、并对表情(笑脸和非笑脸)的实时分类判读(输出分类文字)的程序;

1.基于上面卷积神经网络的笑脸识别

#检测视频或者摄像头中的人脸
import cv2
from keras.preprocessing import image
from keras.models import load_model
import numpy as np
import dlib
from PIL import Image
model = load_model('D:\\smile1\\smiles_and_unsmiles_small_2.h5')
detector = dlib.get_frontal_face_detector()
video=cv2.VideoCapture(0)
font = cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX
def rec(img):gray=cv2.cvtColor(img,cv2.COLOR_BGR2GRAY)dets=detector(gray,1)if dets is not None:for face in dets:left=face.left()top=face.top()right=face.right()bottom=face.bottom()cv2.rectangle(img,(left,top),(right,bottom),(0,255,0),2)img1=cv2.resize(img[top:bottom,left:right],dsize=(150,150))img1=cv2.cvtColor(img1,cv2.COLOR_BGR2RGB)img1 = np.array(img1)/255.img_tensor = img1.reshape(-1,150,150,3)prediction =model.predict(img_tensor)    if prediction[0][0]>0.5:result='unsmile'else:result='smile'cv2.putText(img, result, (left,top), font, 2, (0, 255, 0), 2, cv2.LINE_AA)cv2.imshow('Video', img)
while video.isOpened():res, img_rd = video.read()if not res:breakrec(img_rd)if cv2.waitKey(5) & 0xFF == ord('q'):break
video.release()
cv2.destroyAllWindows()

在这里插入图片描述

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.rhkb.cn/news/48866.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系长河编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

使用预先训练网络和特征抽取大力提升图像识别率

神经网络在项目实践中遇到的一大问题是数据不足。任何人工智能项目,在数据不足面前都会巧妇难为无米之炊,算法再精巧,只要数据量不足,最后的效果都不尽如人意,我们目前正在做的图像识别就是如此,要想让网络…

笑脸数据集、口罩数据集划分、训练、测试(jupyter notebook)

一、HOG,Dlib,卷积神经网络介绍 1、HoG ①方法简介 方向梯度直方图(Histogram of Oriented Gradient, HOG)特征是一种在计算机视觉和图像处理中用来进行物体检测的描述子。通过计算和统计局部区域的梯度方向直方图来构成特征。Ho…

Deep Learning with Python 系列笔记(三):计算机视觉

计算机视觉的深度学习 我们将深入探讨卷积的原理以及为什么它们在计算机视觉任务中如此成功。但首先,让我们来看看一个非常简单的“convnet”示例,我们将使用我们的convnet来对MNIST数字进行分类。 下面的6行代码展示了基本的convnet是什么样子的。它是…

基于Keras实现Kaggle2013--Dogs vs. Cats12500张猫狗图像的精准分类

【下载数据集】 下载链接–百度网盘 【整理数据集】 将训练数据集分割成训练集、验证集、测试集,目录结构如图所示: 在Pycharm中新建项目,创建split_dataset.pyimport os, shutil# 数据集解压之后的目录 original_dataset_dir = D:\kaggle\dogsvscats\\train # 存放小数据集…

使用tensorflow搭建分类神经网络以及迁移学习(训练过程)

*************************************************** 码字不易,收藏之余,别忘了给我点个赞吧! *************************************************** ---------Start 本文不涉及tensorflow环境配置过程,只讲解整个项目代码…

基于卷积神经网络的图像识别技术从入门到深爱(理论思想与代码实践齐飞)

基于卷积神经网络的图像识别技术从入门到深爱(理论与代码实践齐飞!) 零、前言一、手写数字识别入门神经网络(入门篇)1. 手写数字数据集及神经网络数据概念介绍1.1 手写数字数据集1.2 神经网络数据集1.3 基于tensorflow…

卷积神经网络实现人脸识别微笑检测

一:卷积神经网络介绍: 1. 定义: 卷积神经网络(Convolutional Neural Networks, CNN)是一类包含卷积计算且具有深度结构的前馈神经网络(Feedforward Neural Networks),是深度学习&a…

【053】ImageDataGenerator() 介绍

内容目录 一、ImageDataGenerator() 介绍二、数据增强处理和类的构造函数参数1、数据增强处理(data augmentation)2、ImageDataGenerator类的构造函数参数三、一般的对图像的处理流程四、ImageDataGenerator的所有方法介绍1、fit方法2、flow方法3、flow_…

2020中国华录杯·数据湖算法大赛—定向算法赛(吸烟打电话检测)baseline-tensorflow2.3-python3.6

文章目录 1.赛事背景1.主办方2.赛事介绍 2.baseline2.1 文件夹结构2.2 demo1. 01_train_test_split.py2. 02_tf2_mobilev2_classes.py3. 03_predict.py 3.问题及改进4.修改记录 1.赛事背景 1.主办方 赛事链接训练集测试集验证集 2.赛事介绍 1. 【赛题描述】行为规范&#xf…

卷积神经网络实现表情识别

卷积神经网络实现表情识别 CNN人脸表情识别图片预处理原本效果处理后效果 图片数据集效果 CNN人脸识别创建模型归一化与数据增强创建网络 摄像头人脸识别图片识别 参考 CNN人脸表情识别 图片预处理 import dlib # 人脸识别的库dlib import numpy as np # 数据处理的库numpy…

Tensorflow 2.5 model.evaluate报错Invalid argument: required broadcastable shapes at loc(unknown)

Tensorflow 2.5使用model.evaluate进行模型评估时报错Invalid argument: required broadcastable shapes at loc unknown 1.软件环境⚙️2.问题描述🔍3.解决方法🐡4.结果预览🤔 ⚡插播一条老家自产的糖心苹果,多个品种&#xff0c…

推荐收藏!3.5万字图解 Pandas!

↓推荐关注↓ 大家好,在 Python 各个工具包中,最频繁使用的应该就是 Pandas 了。今天我以图解的方式给大家介绍 Pandas 中各种常用的操作,内容有点长,喜欢记得点赞、收藏、关注。 第一部分:Pandas 展示 请看下表: 它描…

ONLYOFFICE 文档 7.4 版本现已发布:新增绘图、雷达图、合并文档、另存为图片等功能

您现在可以使用我们最新版本的在线编辑器了,更新的功能包括:绘图、雷达图、合并文档、将某个对象或者整个文档/工作表保存为图片、更强大的编辑区域保护等等。继续阅读本文了解所有的更新。 在编辑器中绘图 尽情发挥创造力,使用画笔或荧光笔…

四十不惑-重头再来

四十不惑-重头再来 重装系统系统版本 卸载老毛桃自动安装的软件安装必备软件安装Docker DeskTop安装Docker Desktop后重启系统运行Power Shell切换环境重新运行PS DockerDesktop导入镜像启动DockeDesktop启动PS 新建容器搭建ChatGPT(pengzhile_pandora_latest_43f234c4e8a8)搭建…

大学生必备神器

大学生要掌握的办公软件因专业和工作需求而异,但是以下是一些普遍适用于大学生的办公软件,可以帮助提高学习和工作效率,今天就给大家推荐几款大学生常用的软件。 1.OneDrive 这是微软出品的云存储产品,与百度网盘有些类似&#…

北极九章CEO刘沂鑫:从自然语言一步直达数据洞察——数据驱动增长的新范式|量子位·视点分享回顾...

视点 发自 凹非寺量子位 | 公众号 QbitAI 今天,尽管人人都在谈论大数据,但数据实际价值和现有价值有巨大落差。 尽管企业采集和储存、计算数据的能力越来越强,但数据分析能力始终增长缓慢。据Forrester调研,约70%的企业数据从未被…

老胡的周刊(第089期)

老胡的信息周刊[1],记录这周我看到的有价值的信息,主要针对计算机领域,内容主题极大程度被我个人喜好主导。这个项目核心目的在于记录让自己有印象的信息做一个留存以及共享。 🎯 项目 MOSS[2] 来自复旦大学的开源工具增强型会话语…

从网站流量指标开始,CSDN 如何洞察运营效果异动?丨评测来了

最近,CSDN组织了一次《人人都能简单上手的指标平台》开箱测评活动,邀请了三位嘉宾,分别是 Kyligence 联合创始人兼 CTO 李扬、CSDN 战略合作总监闫辉、CSDN 开发云 CTO 冯丙见。三位嘉宾根据真实的需求场景,详细评估了指标平台的最…

跟我看 Microsoft Build 2023

又是一年一度的 Microsoft Build 了,你有和我一样熬夜看了吗?如果没有,那么你就错过了一场精彩的技术盛宴。本次的 Microsoft Build ,有非常多的干货,围绕打造 Copilot 应用展开。我会将基于 Data AI 比较重要的内容列…

ChatGPT简介|人机交互的新时代|小智ai

ChatGPT丨小智ai丨chatgpt丨人工智能丨OpenAI丨聊天机器人丨AI语音助手丨GPT-3.5丨开源AI平台 导语:随着人工智能的迅猛发展,ChatGPT(Chat Generative Pre-trained Transformer)作为一种基于深度学习的自然语言处理模型&#xff0…