请给出一段C++代码用来做mnist的手写数字识别

时间: 2023-09-16 22:10:12 浏览: 28
以下是一个示例的 C++ 代码,用于使用 OpenCV 库进行 MNIST 手写数字识别: ```cpp #include <iostream> #include <opencv2/opencv.hpp> #include <opencv2/dnn.hpp> using namespace cv; using namespace cv::dnn; int main() { // 加载模型文件和标签文件 std::string model_file = "mnist_model.pb"; std::string label_file = "mnist_labels.txt"; // 加载模型和标签 Net net = readNetFromTensorflow(model_file); std::vector<std::string> labels; std::ifstream ifs(label_file); std::string line; while (std::getline(ifs, line)) labels.push_back(line); // 读取测试图像 std::string image_file = "test_image.png"; Mat image = imread(image_file, IMREAD_GRAYSCALE); // 调整图像尺寸为 MNIST 输入尺寸 Size input_size(28, 28); resize(image, image, input_size); // 图像预处理,将像素值归一化到 [0, 1] Mat inputBlob = blobFromImage(image, 1.0 / 255.0); // 将输入数据传入模型进行预测 net.setInput(inputBlob); Mat output = net.forward(); // 获取预测结果 Mat prob = output.reshape(1, 1); Point classId; double confidence; minMaxLoc(prob, nullptr, &confidence, nullptr, &classId); // 输出预测结果 int predicted_class = classId.x; std::string predicted_label = labels[predicted_class]; std::cout << "Predicted class: " << predicted_class << std::endl; std::cout << "Predicted label: " << predicted_label << std::endl; std::cout << "Confidence: " << confidence * 100 << "%" << std::endl; return 0; } ``` 在代码中,你需要准备模型文件 `mnist_model.pb` 和标签文件 `mnist_labels.txt`,以及一张待测试的手写数字图像 `test_image.png`。模型文件是使用 TensorFlow 训练得到的 MNIST 手写数字识别模型,标签文件包含了对应的类别标签。 代码使用 OpenCV 的 dnn 模块加载模型和标签。然后,读取测试图像,并对图像进行预处理,将像素值归一化到 [0, 1] 的范围。接下来,将预处理后的图像输入到模型中进行推理,得到预测结果。最后,输出预测的类别和置信度。 请确保在运行代码之前正确配置 OpenCV 库和相关依赖,并将模型文件、标签文件和测试图像放置在正确的路径下。

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import torch import torch.nn as nn import torchvision.datasets as dsets import torchvision.transforms as transforms# 载入MNIST数据集 train_dataset = dsets.MNIST(root='./data', train=True, transform=transforms.ToTensor(), download=True) test_dataset = dsets.MNIST(root='./data', train=False, transform=transforms.ToTensor())# 创建DataLoader加载数据 train_loader = torch.utils.data.DataLoader(dataset=train_dataset, batch_size=100, shuffle=True) test_loader = torch.utils.data.DataLoader(dataset=test_dataset, batch_size=100, shuffle=False)# 创建模型 class CNNModel(nn.Module): def __init__(self): super(CNNModel, self).__init__() # 卷积层 self.cnn1 = nn.Conv2d(in_channels=1, out_channels=16, kernel_size=5, stride=1, padding=2) self.relu1 = nn.ReLU() # 最大池化层 self.maxpool1 = nn.MaxPool2d(kernel_size=2) # 全连接层 self.fc1 = nn.Linear(16*7*7, 10) def forward(self, x): # 卷积、激活、最大池化 out = self.cnn1(x) out = self.relu1(out) out = self.maxpool1(out) # 扁平化 out = out.view(out.size(0), -1) # 全连接层 out = self.fc1(out) return out# 实例化模型 model = CNNModel()# 损失函数和优化器 criterion = nn.CrossEntropyLoss() optimizer = torch.optim.Adam(model.parameters(), lr=0.01)# 训练模型 for epoch in range(2): for i, (images, labels) in enumerate(train_loader): # 前向传播 outputs = model(images) # 计算损失函数 loss = criterion(outputs, labels) # 反向传播 optimizer.zero_grad() loss.backward() optimizer.step() if (i+1) % 100 == 0: print ('Epoch : %d/%d, Iter : %d/%d, Loss: %.4f' %(epoch+1, 2, i+1, len(train_dataset)//100, loss.item()))# 测试模型 correct = 0 total = 0 with torch.no_grad(): for images, labels in test_loader: outputs = model(images) _, predicted = torch.max(outputs.data, 1) total += labels.size(0) correct += (predicted == labels).sum()print('10000张图片的准确率为: %d %%' % (100 * correct / total))
好的,下面是利用Numpy实现MNIST手写数字识别的代码示例: python import numpy as np import gzip # 加载MNIST数据集 def load_data(): with gzip.open('train-images-idx3-ubyte.gz', 'rb') as f: train_data = np.frombuffer(f.read(), np.uint8, offset=16).reshape(-1, 28 * 28) with gzip.open('train-labels-idx1-ubyte.gz', 'rb') as f: train_label = np.frombuffer(f.read(), np.uint8, offset=8) with gzip.open('t10k-images-idx3-ubyte.gz', 'rb') as f: test_data = np.frombuffer(f.read(), np.uint8, offset=16).reshape(-1, 28 * 28) with gzip.open('t10k-labels-idx1-ubyte.gz', 'rb') as f: test_label = np.frombuffer(f.read(), np.uint8, offset=8) return train_data, train_label, test_data, test_label # 将标签转换为one-hot向量 def to_one_hot(labels, num_classes): num_labels = labels.shape[0] one_hot = np.zeros((num_labels, num_classes)) one_hot[np.arange(num_labels), labels] = 1 return one_hot # Softmax函数 def softmax(x): exp_x = np.exp(x) return exp_x / np.sum(exp_x, axis=1, keepdims=True) # 损失函数 def cross_entropy_loss(y_pred, y_true): num_samples = y_pred.shape[0] loss = -np.sum(y_true * np.log(y_pred)) / num_samples return loss # 定义模型 class Model: def __init__(self, input_dim, hidden_dim, output_dim): self.input_dim = input_dim self.hidden_dim = hidden_dim self.output_dim = output_dim self.W1 = np.random.randn(input_dim, hidden_dim) self.b1 = np.zeros((1, hidden_dim)) self.W2 = np.random.randn(hidden_dim, output_dim) self.b2 = np.zeros((1, output_dim)) # 前向传播 def forward(self, x): self.z1 = np.dot(x, self.W1) + self.b1 self.a1 = np.tanh(self.z1) self.z2 = np.dot(self.a1, self.W2) + self.b2 self.a2 = softmax(self.z2) return self.a2 # 反向传播 def backward(self, x, y_true, y_pred): delta2 = y_pred - y_true delta1 = np.dot(delta2, self.W2.T) * (1 - np.power(self.a1, 2)) dW2 = np.dot(self.a1.T, delta2) db2 = np.sum(delta2, axis=0, keepdims=True) dW1 = np.dot(x.T, delta1) db1 = np.sum(delta1, axis=0) return dW1, db1, dW2, db2 # 训练模型 def train(self, x_train, y_train, epochs, learning_rate): num_samples, input_dim = x_train.shape num_classes = y_train.shape[1] for epoch in range(epochs): for i in range(num_samples): x = x_train[i:i+1] y_true = y_train[i:i+1] y_pred = self.forward(x) dW1, db1, dW2, db2 = self.backward(x, y_true, y_pred) self.W1 -= learning_rate * dW1 self.b1 -= learning_rate * db1 self.W2 -= learning_rate * dW2 self.b2 -= learning_rate * db2 y_pred_train = self.forward(x_train) train_loss = cross_entropy_loss(y_pred_train, y_train) print('Epoch %d, loss: %f' % (epoch, train_loss)) # 测试模型 def test(self, x_test, y_test): y_pred = self.forward(x_test) test_loss = cross_entropy_loss(y_pred, y_test) accuracy = np.mean(np.argmax(y_pred, axis=1) == np.argmax(y_test, axis=1)) print('Test loss: %f, accuracy: %f' % (test_loss, accuracy)) # 加载数据集 x_train, y_train, x_test, y_test = load_data() # 将标签转换为one-hot向量 y_train = to_one_hot(y_train, 10) y_test = to_one_hot(y_test, 10) # 定义模型 model = Model(input_dim=784, hidden_dim=128, output_dim=10) # 训练模型 model.train(x_train, y_train, epochs=10, learning_rate=0.01) # 测试模型 model.test(x_test, y_test) 这段代码实现了一个单隐藏层的神经网络,用于对MNIST手写数字进行分类。其中,softmax函数用于将神经网络的输出转换为概率分布,cross_entropy_loss函数用于计算损失函数,Model类定义了神经网络的结构和训练过程。在训练过程中,我们通过反向传播算法更新权重和偏置,将模型训练到收敛。最后,我们通过测试集评估模型的性能。
你好,以下是mnist手写数字识别的PyTorch代码: import torch import torchvision import torchvision.transforms as transforms import torch.nn as nn import torch.nn.functional as F import torch.optim as optim # 定义数据预处理 transform = transforms.Compose( [transforms.ToTensor(), transforms.Normalize((.5,), (.5,))]) # 加载数据集 trainset = torchvision.datasets.MNIST(root='./data', train=True, download=True, transform=transform) trainloader = torch.utils.data.DataLoader(trainset, batch_size=4, shuffle=True, num_workers=2) testset = torchvision.datasets.MNIST(root='./data', train=False, download=True, transform=transform) testloader = torch.utils.data.DataLoader(testset, batch_size=4, shuffle=False, num_workers=2) # 定义神经网络 class Net(nn.Module): def __init__(self): super(Net, self).__init__() self.conv1 = nn.Conv2d(1, 6, 5) self.pool = nn.MaxPool2d(2, 2) self.conv2 = nn.Conv2d(6, 16, 5) self.fc1 = nn.Linear(16 * 4 * 4, 120) self.fc2 = nn.Linear(120, 84) self.fc3 = nn.Linear(84, 10) def forward(self, x): x = self.pool(F.relu(self.conv1(x))) x = self.pool(F.relu(self.conv2(x))) x = x.view(-1, 16 * 4 * 4) x = F.relu(self.fc1(x)) x = F.relu(self.fc2(x)) x = self.fc3(x) return x net = Net() # 定义损失函数和优化器 criterion = nn.CrossEntropyLoss() optimizer = optim.SGD(net.parameters(), lr=.001, momentum=.9) # 训练网络 for epoch in range(2): # 多次循环数据集 running_loss = . for i, data in enumerate(trainloader, ): # 获取输入 inputs, labels = data # 梯度清零 optimizer.zero_grad() # 正向传播,反向传播,优化 outputs = net(inputs) loss = criterion(outputs, labels) loss.backward() optimizer.step() # 打印统计信息 running_loss += loss.item() if i % 200 == 1999: # 每200个小批量数据打印一次 print('[%d, %5d] loss: %.3f' % (epoch + 1, i + 1, running_loss / 200)) running_loss = . print('Finished Training') # 测试网络 correct = total = with torch.no_grad(): for data in testloader: images, labels = data outputs = net(images) _, predicted = torch.max(outputs.data, 1) total += labels.size() correct += (predicted == labels).sum().item() print('Accuracy of the network on the 10000 test images: %d %%' % ( 100 * correct / total)) 希望对你有所帮助!
好的,请稍等,我正在为你查找相关代码。以下是Python实现卷积神经网络实现一个mnist手写数字识别的代码示例: python import keras from keras.datasets import mnist from keras.models import Sequential from keras.layers import Dense, Conv2D, MaxPooling2D, Flatten # 加载MNIST数据集 (x_train, y_train), (x_test, y_test) = mnist.load_data() # 数据预处理 x_train = x_train.reshape(x_train.shape[0], 28, 28, 1) x_test = x_test.reshape(x_test.shape[0], 28, 28, 1) x_train = x_train.astype('float32') x_test = x_test.astype('float32') x_train /= 255 x_test /= 255 num_classes = 10 y_train = keras.utils.to_categorical(y_train, num_classes) y_test = keras.utils.to_categorical(y_test, num_classes) # 构建模型 model = Sequential() model.add(Conv2D(32, kernel_size=(3, 3), activation='relu', input_shape=(28, 28, 1))) model.add(Conv2D(64, (3, 3), activation='relu')) model.add(MaxPooling2D(pool_size=(2, 2))) model.add(Flatten()) model.add(Dense(128, activation='relu')) model.add(Dense(num_classes, activation='softmax')) # 编译模型 model.compile(loss=keras.losses.categorical_crossentropy, optimizer=keras.optimizers.Adadelta(), metrics=['accuracy']) # 训练模型 batch_size = 128 epochs = 12 model.fit(x_train, y_train, batch_size=batch_size, epochs=epochs, verbose=1, validation_data=(x_test, y_test)) # 评估模型 score = model.evaluate(x_test, y_test, verbose=0) print('Test loss:', score[0]) print('Test accuracy:', score[1]) 希望这个代码示例能满足你的需求。
下面是一个简单的 PyTorch 实现 MNIST 手写数字识别的代码: python import torch import torch.nn as nn import torch.optim as optim import torchvision.datasets as datasets import torchvision.transforms as transforms # 定义超参数 batch_size = 64 learning_rate = 0.01 num_epochs = 10 # 下载和加载数据集 train_dataset = datasets.MNIST(root='./data', train=True, transform=transforms.ToTensor(), download=True) test_dataset = datasets.MNIST(root='./data', train=False, transform=transforms.ToTensor(), download=True) # 创建数据加载器 train_loader = torch.utils.data.DataLoader(dataset=train_dataset, batch_size=batch_size, shuffle=True) test_loader = torch.utils.data.DataLoader(dataset=test_dataset, batch_size=batch_size, shuffle=False) # 定义模型 class Net(nn.Module): def __init__(self): super(Net, self).__init__() self.conv1 = nn.Conv2d(1, 10, kernel_size=5) self.conv2 = nn.Conv2d(10, 20, kernel_size=5) self.pool = nn.MaxPool2d(2) self.fc = nn.Linear(320, 10) def forward(self, x): x = self.pool(nn.functional.relu(self.conv1(x))) x = self.pool(nn.functional.relu(self.conv2(x))) x = x.view(-1, 320) x = self.fc(x) return x # 实例化模型和损失函数 model = Net() criterion = nn.CrossEntropyLoss() # 使用随机梯度下降优化器 optimizer = optim.SGD(model.parameters(), lr=learning_rate) # 训练模型 for epoch in range(num_epochs): for i, (images, labels) in enumerate(train_loader): # 将数据加载到 GPU 中 images = images.cuda() labels = labels.cuda() # 前向传播和计算损失 outputs = model(images) loss = criterion(outputs, labels) # 反向传播和优化 optimizer.zero_grad() loss.backward() optimizer.step() # 每 100 个批次输出一次日志信息 if (i + 1) % 100 == 0: print('Epoch [{}/{}], Step [{}/{}], Loss: {:.4f}' .format(epoch + 1, num_epochs, i + 1, len(train_loader), loss.item())) # 测试模型 model.eval() with torch.no_grad(): correct = 0 total = 0 for images, labels in test_loader: # 将数据加载到 GPU 中 images = images.cuda() labels = labels.cuda() # 计算输出并获取预测结果 outputs = model(images) _, predicted = torch.max(outputs.data, 1) # 统计正确预测的数量 total += labels.size(0) correct += (predicted == labels).sum().item() print('Test Accuracy of the model on the 10000 test images: {} %'.format(100 * correct / total)) 这个代码使用了一个简单的卷积神经网络,包括两个卷积层、两个最大池化层和一个全连接层。训练过程中使用随机梯度下降优化器,测试过程中计算模型的准确率。
好的,我可以回答这个问题。以下是用 PyTorch 实现 MNIST 手写数字识别的代码和注释: 首先,我们需要导入必要的库: python import torch import torch.nn as nn import torch.optim as optim from torch.utils.data import DataLoader from torchvision import datasets, transforms 然后,我们定义一些超参数: python batch_size = 64 learning_rate = .01 num_epochs = 10 接着,我们定义数据预处理的方法: python transform = transforms.Compose([ transforms.ToTensor(), transforms.Normalize((.1307,), (.3081,)) ]) 这里我们使用了 transforms.ToTensor() 将图像转换为张量,并使用 transforms.Normalize() 对张量进行归一化处理。 接下来,我们加载 MNIST 数据集: python train_dataset = datasets.MNIST(root='./data', train=True, transform=transform, download=True) test_dataset = datasets.MNIST(root='./data', train=False, transform=transform, download=True) 然后,我们使用 DataLoader 将数据集转换为可迭代的数据加载器: python train_loader = DataLoader(train_dataset, batch_size=batch_size, shuffle=True) test_loader = DataLoader(test_dataset, batch_size=batch_size, shuffle=False) 接下来,我们定义一个简单的卷积神经网络模型: python class Net(nn.Module): def __init__(self): super(Net, self).__init__() self.conv1 = nn.Conv2d(1, 10, kernel_size=5) self.conv2 = nn.Conv2d(10, 20, kernel_size=5) self.fc1 = nn.Linear(320, 50) self.fc2 = nn.Linear(50, 10) def forward(self, x): x = nn.functional.relu(nn.functional.max_pool2d(self.conv1(x), 2)) x = nn.functional.relu(nn.functional.max_pool2d(self.conv2(x), 2)) x = x.view(-1, 320) x = nn.functional.relu(self.fc1(x)) x = self.fc2(x) return nn.functional.log_softmax(x, dim=1) 这里我们使用了两个卷积层和两个全连接层。 接下来,我们定义损失函数和优化器: python model = Net() criterion = nn.CrossEntropyLoss() optimizer = optim.SGD(model.parameters(), lr=learning_rate) 然后,我们开始训练模型: python for epoch in range(num_epochs): for batch_idx, (data, target) in enumerate(train_loader): optimizer.zero_grad() output = model(data) loss = criterion(output, target) loss.backward() optimizer.step() if batch_idx % 100 == : print('Train Epoch: {} [{}/{} ({:.f}%)]\tLoss: {:.6f}'.format( epoch, batch_idx * len(data), len(train_loader.dataset), 100. * batch_idx / len(train_loader), loss.item())) 最后,我们测试模型的准确率: python model.eval() test_loss = correct = with torch.no_grad(): for data, target in test_loader: output = model(data) test_loss += criterion(output, target).item() pred = output.argmax(dim=1, keepdim=True) correct += pred.eq(target.view_as(pred)).sum().item() test_loss /= len(test_loader.dataset) print('Test set: Average loss: {:.4f}, Accuracy: {}/{} ({:.f}%)'.format( test_loss, correct, len(test_loader.dataset), 100. * correct / len(test_loader.dataset))) 这就是用 PyTorch 实现 MNIST 手写数字识别的代码和注释。

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