python实现自编码器,通过mnist 数据集,训练自编码器,然后通过引用的一张小狗图片,对该图片用训练过后的自编码器进行图像压缩处理,之后输出处理之后的图片到指定的文件夹,
时间: 2023-11-26 08:05:41 浏览: 147
含仿真录像,基于非约束自编码器的mnist手写数字图片识别matlab仿真
好的,下面是实现的示例代码:
```python
import tensorflow as tf
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from PIL import Image
# 加载 mnist 数据集
(x_train, _), (x_test, _) = tf.keras.datasets.mnist.load_data()
x_train = x_train.astype('float32') / 255.
x_test = x_test.astype('float32') / 255.
# 定义自编码器模型
input_img = tf.keras.layers.Input(shape=(28, 28, 1))
x = tf.keras.layers.Conv2D(16, (3, 3), activation='relu', padding='same')(input_img)
x = tf.keras.layers.MaxPooling2D((2, 2), padding='same')(x)
x = tf.keras.layers.Conv2D(8, (3, 3), activation='relu', padding='same')(x)
x = tf.keras.layers.MaxPooling2D((2, 2), padding='same')(x)
x = tf.keras.layers.Conv2D(8, (3, 3), activation='relu', padding='same')(x)
encoded = tf.keras.layers.MaxPooling2D((2, 2), padding='same')(x)
x = tf.keras.layers.Conv2D(8, (3, 3), activation='relu', padding='same')(encoded)
x = tf.keras.layers.UpSampling2D((2, 2))(x)
x = tf.keras.layers.Conv2D(8, (3, 3), activation='relu', padding='same')(x)
x = tf.keras.layers.UpSampling2D((2, 2))(x)
x = tf.keras.layers.Conv2D(16, (3, 3), activation='relu')(x)
x = tf.keras.layers.UpSampling2D((2, 2))(x)
decoded = tf.keras.layers.Conv2D(1, (3, 3), activation='sigmoid', padding='same')(x)
autoencoder = tf.keras.models.Model(input_img, decoded)
autoencoder.compile(optimizer='adam', loss='binary_crossentropy')
# 训练自编码器
autoencoder.fit(x_train, x_train, epochs=50, batch_size=128, shuffle=True, validation_data=(x_test, x_test))
# 加载小狗图片并进行预处理
dog_img = Image.open('dog.jpg')
dog_img = dog_img.resize((28, 28))
dog_img = np.array(dog_img.convert('L')) / 255.
dog_img = np.expand_dims(dog_img, axis=-1)
dog_img = np.expand_dims(dog_img, axis=0)
# 对小狗图片进行压缩和重构
encoded_dog_img = encoder.predict(dog_img)
decoded_dog_img = autoencoder.predict(dog_img)
# 显示原始图像和解码后的图像
plt.figure(figsize=(10, 4))
plt.subplot(1, 2, 1)
plt.imshow(dog_img[0, :, :, 0], cmap='gray')
plt.title('Original Image')
plt.axis('off')
plt.subplot(1, 2, 2)
plt.imshow(decoded_dog_img[0, :, :, 0], cmap='gray')
plt.title('Decoded Image')
plt.axis('off')
plt.show()
# 将解码后的小狗图片保存到本地
decoded_dog_img = np.array(decoded_dog_img[0, :, :, 0] * 255, dtype=np.uint8)
decoded_dog_img = Image.fromarray(decoded_dog_img)
decoded_dog_img.save('decoded_dog.jpg')
```
在这个示例中,我们先加载了 MNIST 数据集并训练了一个简单的自编码器模型。然后我们加载了一张小狗图片,对其进行预处理并使用训练好的自编码器进行了压缩和重构。最后我们将解码后的小狗图片保存到了本地。
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