读取本地数据实现中文数字识别并至少运用一种神经网络代码
时间: 2024-03-23 10:41:46 浏览: 93
使用神经网络实现数字识别
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好的,我可以帮你回答这个问题!首先,中文数字识别可以使用深度学习技术来实现。其中,卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)是一种常用的神经网络结构,尤其适合图像识别任务。
在这里,我以Python语言为例,介绍如何使用CNN来实现中文数字识别,并读取本地数据。具体的代码如下:
```python
import numpy as np
import os
from PIL import Image
from keras.models import Sequential
from keras.layers import Dense, Dropout, Flatten, Conv2D, MaxPooling2D
# 读取本地数据
def load_data():
data = []
label = []
for i in range(10):
dir = './data/{}'.format(i)
for filename in os.listdir(dir):
img = Image.open(os.path.join(dir, filename))
img = img.convert('L')
img = img.resize((28, 28))
arr = np.array(img)
data.append(arr)
label.append(i)
data = np.array(data)
label = np.array(label)
return data, label
# 构建CNN模型
def create_model():
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(Dropout(0.25))
model.add(Flatten())
model.add(Dense(128, activation='relu'))
model.add(Dropout(0.5))
model.add(Dense(10, activation='softmax'))
model.compile(loss='categorical_crossentropy', optimizer='adam', metrics=['accuracy'])
return model
# 训练CNN模型
def train_model(model, data, label):
data = data.reshape(data.shape[0], 28, 28, 1)
data = data.astype('float32')
data /= 255
label = np.eye(10)[label]
model.fit(data, label, batch_size=128, epochs=10, validation_split=0.2)
# 加载数据并训练模型
data, label = load_data()
model = create_model()
train_model(model, data, label)
```
在上面的代码中,我们首先定义了一个`load_data`函数,用于读取本地数据。具体来说,我们将所有的中文数字图片存储在`./data/`目录下,每个数字对应一个子目录,该子目录下存储了所有该数字的图片。然后,我们使用PIL库中的`Image`模块来读取图片,并将其转化为`numpy`数组的形式。最后,我们将所有的图片数据和对应的标签分别存储在`data`和`label`两个`numpy`数组中,并返回。
接着,我们定义了一个`create_model`函数,用于构建CNN模型。该模型包括两个卷积层、一个最大池化层、两个Dropout层和两个全连接层。其中,第一个卷积层包括32个3x3大小的卷积核,第二个卷积层包括64个3x3大小的卷积核。两个卷积层都使用ReLU激活函数。最大池化层使用2x2的池化核。两个Dropout层的丢弃率分别为0.25和0.5。两个全连接层分别包含128和10个神经元,其中第二个全连接层使用softmax激活函数。模型的损失函数使用交叉熵,优化器使用Adam,评估指标使用准确率。
最后,我们定义了一个`train_model`函数,用于训练CNN模型。在该函数中,我们首先将数据reshape为4维张量,并将其转化为浮点型,并进行归一化处理。然后,我们将标签转化为one-hot编码。接着,我们使用`fit`函数来训练模型,其中,batch size为128,迭代10轮,验证集占比为0.2。
需要注意的是,上述代码中的CNN模型只是一个简单的示例,实际上如果要训练一个更加准确的中文数字识别模型,还需要进行更加精细的调参和优化。
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