python与深度学习(十二):CNN和猫狗大战二

1. 说明

本篇文章是对上篇文章猫狗大战训练的模型进行测试。首先是将训练好的模型进行重新加载，然后采用opencv对图片进行加载，最后将加载好的图片输送给模型并且显示结果。

2. 猫狗大战的CNN模型测试

2.1 导入相关库

在这里导入需要的第三方库如cv2，如果没有，则需要自行下载，自行下载时候一般建议镜像源，这样下载的快。

from tensorflow import keras
import skimage, os, sys, cv2
from PIL import ImageFont, Image, ImageDraw  # PIL就是pillow包(保存图像)
import numpy as np
# 导入tensorflow
import tensorflow as tf
# 导入keras
from tensorflow import keras

2.2 加载模型

把训练好的模型也加载进来，这里不用加载数据，因为数据是自制的。

# 加载my_cnn_cat_dog_3.h5文件，重新生成模型对象
recons_model = keras.models.load_model('my_cnn_cat_dog_3.h5')

2.3 设置保存图片的路径

将数据集的某个数据以图片的形式进行保存，便于测试的可视化，这里在之前已经分了测试集，因此设置图片路径即可。
在这里设置图片存储的位置，便于将图片进行存储。

# 创建图片保存路径
test_file_path = os.path.join('dog-cats', 'test', '1.jpg')
# 加载本地test.png图像
image = cv2.imread(test_file_path)

上述代码是将test文件夹里面的1.jpg进行测试，如果想测试其它的只需改为x.jpg即可。

2.4 加载图片

采用cv2对图片进行加载，用opencv库也就是cv2读取图片的时候，图片是三通道的，而训练的模型是三通道的，因此不只用取单通道，而是三通道，这里和之前的灰度图不同。

# 复制图片
test_img = image.copy()
# 将图片大小转换成(150,150)
test_img = cv2.resize(test_img, (150,150))

2.5 图片预处理

对图片进行预处理，即进行归一化处理和改变形状处理，这是为了便于将图片输入给训练好的模型进行预测。因此在这里将形状改变为1501503的，前面的1是样本数，所以是(1,150,150,3)。

# 预处理: 归一化 + reshape
new_test_img = (test_img/255.0).reshape(1, 150,150, 3)

2.6 对图片进行预测

将图片输入给训练好我的模型并且进行预测。
因为是二分类，所以预测的结果是1个概率值，所以需要进行处理， 大于0.5的是狗，小于0.5的是猫。

# 预测
y_pre_pro = recons_model.predict(new_test_img, verbose=1)
# 哪一类
class_id = np.argmax(y_pre_pro, axis=1)[0]
print('test.png的预测概率：', y_pre_pro)
print('test.png的预测概率：', y_pre_pro[0, class_id])
if y_pre_pro[0, class_id] > 0.5:
    print('png的所属类别：', 'dog')
else:
    print('png的所属类别：', 'cat')

2.7 显示图片

对预测的图片进行显示，把预测的数字显示在图片上。
下面5行代码分别是创建窗口，设定窗口大小，显示图片，停留图片，清除内存。

# # 显示
cv2.namedWindow('img', 0)
cv2.resizeWindow('img', 500, 500)  # 自己设定窗口图片的大小
cv2.imshow('img', image)
cv2.waitKey()
cv2.destroyAllWindows()

3. 完整代码和显示结果

以下是完整的代码和图片显示结果。

from tensorflow import keras
import skimage, os, sys, cv2
from PIL import ImageFont, Image, ImageDraw  # PIL就是pillow包(保存图像)
import numpy as np
# 导入tensorflow
import tensorflow as tf
# 导入keras
from tensorflow import keras


# 加载my_cnn_cat_dog_3.h5文件，重新生成模型对象
recons_model = keras.models.load_model('my_cnn_cat_dog_3.h5')
# 创建图片保存路径
test_file_path = os.path.join('dog-cats', 'test', '1.jpg')
# 加载本地test.png图像
image = cv2.imread(test_file_path)
# 复制图片
test_img = image.copy()
# 将图片大小转换成(150,150)
test_img = cv2.resize(test_img, (150,150))
# 预处理: 归一化 + reshape
new_test_img = (test_img/255.0).reshape(1, 150,150, 3)
# 预测
y_pre_pro = recons_model.predict(new_test_img, verbose=1)
# 哪一类
class_id = np.argmax(y_pre_pro, axis=1)[0]
print('test.png的预测概率：', y_pre_pro)
print('test.png的预测概率：', y_pre_pro[0, class_id])
if y_pre_pro[0, class_id] > 0.5:
    print('png的所属类别：', 'dog')
else:
    print('png的所属类别：', 'cat')
# # 显示
cv2.namedWindow('img', 0)
cv2.resizeWindow('img', 500, 500)  # 自己设定窗口图片的大小
cv2.imshow('img', image)
cv2.waitKey()
cv2.destroyAllWindows()

To enable them in other operations, rebuild TensorFlow with the appropriate compiler flags.
1/1 [==============================] - 3s 3s/step
test.png的预测概率： [[0.999939]]
test.png的预测概率： 0.999939
png的所属类别： dog

4. 多张图片进行测试的完整代码以及结果

为了测试更多的图片，引入循环进行多次测试，效果更好。

from tensorflow import keras
from keras.datasets import cifar10
import skimage, os, sys, cv2
from PIL import ImageFont, Image, ImageDraw  # PIL就是pillow包(保存图像)
import numpy as np

# 加载my_cnn_cat_dog_3.h5文件，重新生成模型对象
recons_model = keras.models.load_model('my_cnn_cat_dog_3.h5')

prepicture = int(input("input the number of test picture :"))
for i in range(prepicture):
    path1 = input("input the test picture path:")
    # 创建图片保存路径
    test_file_path = os.path.join('dog-cats', 'test', path1)
    # 加载本地test.png图像
    image = cv2.imread(test_file_path)
    # 复制图片
    test_img = image.copy()
    # 将图片大小转换成(150,150)
    test_img = cv2.resize(test_img, (150, 150))
    # 预处理: 归一化 + reshape
    new_test_img = (test_img / 255.0).reshape(1, 150, 150, 3)
    # 预测
    y_pre_pro = recons_model.predict(new_test_img, verbose=1)
    # 哪一类数字
    class_id = np.argmax(y_pre_pro, axis=1)[0]
    print('test.png的预测概率：', y_pre_pro)
    print('test.png的预测概率：', y_pre_pro[0, class_id])
    if y_pre_pro[0, class_id] > 0.5:
        print('png的所属类别：', 'dog')
    else:
        print('png的所属类别：', 'cat')
    # # 显示
    cv2.namedWindow('img', 0)
    cv2.resizeWindow('img', 500, 500)  # 自己设定窗口图片的大小
    cv2.imshow('img', image)
    cv2.waitKey()
    cv2.destroyAllWindows()

To enable them in other operations, rebuild TensorFlow with the appropriate compiler flags.
input the number of test picture :2
input the test picture path:2.jpg
1/1 [==============================] - 2s 2s/step
test.png的预测概率： [[0.99774814]]
test.png的预测概率： 0.99774814
png的所属类别： dog

input the test picture path:3.jpg
1/1 [==============================] - 0s 87ms/step
test.png的预测概率： [[0.9999783]]
test.png的预测概率： 0.9999783
png的所属类别： dog