CNN做图像分类任务的TensorFlow的代码

以下是一个使用TensorFlow实现的基本CNN图像分类器的代码示例：

import tensorflow as tf

# 定义CNN模型
def cnn_model_fn(features, labels, mode):
    input_layer = tf.reshape(features["x"], [-1, 28, 28, 1])
    conv1 = tf.layers.conv2d(inputs=input_layer, filters=32, kernel_size=[5, 5], padding="same", activation=tf.nn.relu)
    pool1 = tf.layers.max_pooling2d(inputs=conv1, pool_size=[2, 2], strides=2)
    conv2 = tf.layers.conv2d(inputs=pool1, filters=64, kernel_size=[5, 5], padding="same", activation=tf.nn.relu)
    pool2 = tf.layers.max_pooling2d(inputs=conv2, pool_size=[2, 2], strides=2)
    pool2_flat = tf.reshape(pool2, [-1, 7 * 7 * 64])
    dense = tf.layers.dense(inputs=pool2_flat, units=1024, activation=tf.nn.relu)
    dropout = tf.layers.dropout(inputs=dense, rate=0.4, training=mode == tf.estimator.ModeKeys.TRAIN)
    logits = tf.layers.dense(inputs=dropout, units=10)

    predictions = {
        "classes": tf.argmax(input=logits, axis=1),
        "probabilities": tf.nn.softmax(logits, name="softmax_tensor")
    }

    if mode == tf.estimator.ModeKeys.PREDICT:
        return tf.estimator.EstimatorSpec(mode=mode, predictions=predictions)

    loss = tf.losses.sparse_softmax_cross_entropy(labels=labels, logits=logits)
    if mode == tf.estimator.ModeKeys.TRAIN:
        optimizer = tf.train.GradientDescentOptimizer(learning_rate=0.001)
        train_op = optimizer.minimize(loss=loss, global_step=tf.train.get_global_step())
        return tf.estimator.EstimatorSpec(mode=mode, loss=loss, train_op=train_op)

    eval_metric_ops = {
        "accuracy": tf.metrics.accuracy(labels=labels, predictions=predictions["classes"])
    }
    return tf.estimator.EstimatorSpec(mode=mode, loss=loss, eval_metric_ops=eval_metric_ops)


def main(unused_argv):
    # 加载MNIST数据集
    mnist = tf.contrib.learn.datasets.load_dataset("mnist")
    train_data = mnist.train.images
    train_labels = mnist.train.labels.astype(int)
    eval_data = mnist.test.images
    eval_labels = mnist.test.labels.astype(int)

    # 创建Estimator实例
    mnist_classifier = tf.estimator.Estimator(model_fn=cnn_model_fn, model_dir="/tmp/mnist_convnet_model")

    # 设置日志记录
    tensors_to_log = {"probabilities": "softmax_tensor"}
    logging_hook = tf.train.LoggingTensorHook(tensors=tensors_to_log, every_n_iter=50)

    # 训练模型
    train_input_fn = tf.estimator.inputs.numpy_input_fn(
        x={"x": train_data},
        y=train_labels,
        batch_size=100,
        num_epochs=None,
        shuffle=True)
    mnist_classifier.train(
        input_fn=train_input_fn,
        steps=20000,
        hooks=[logging_hook])

    # 评估模型
    eval_input_fn = tf.estimator.inputs.numpy_input_fn(
        x={"x": eval_data},
        y=eval_labels,
        num_epochs=1,
        shuffle=False)
    eval_results = mnist_classifier.evaluate(input_fn=eval_input_fn)
    print(eval_results)


if __name__ == "__main__":
    tf.app.run()

这个示例代码使用了TensorFlow的高级API，通过构建一个Estimator实例来定义和训练CNN模型。整个代码包括以下步骤：

1. 定义CNN模型：这个模型包括两个卷积层和一个全连接层。通过调用TensorFlow的conv2d（）和dense（）函数来定义卷积和全连接层。在这个模型中，使用了ReLU作为激活函数，并且在第一个卷积层和全连接层之间使用了dropout来减少过拟合。
2. 加载MNIST数据集：使用TensorFlow的`contrib.learn.datasets.load_dataset()`函数加载MNIST数据集。
3. 创建Estimator实例：使用TensorFlow的`tf.estimator.Estimator()`函数，传入CNN模型函数和模型保存路径来创建一个Estimator实例。
4. 训练模型：使用`tf.estimator.inputs.numpy_input_fn()`函数来创建输入函数，将训练数据和标签放在一个numpy数组中，并将其传递给Estimator的train()函数进行训练。
5. 评估模型：使用`tf.estimator.inputs.numpy_input_fn()`函数创建输入函数，并将评估数据和标签作为输入传递给Estimator的evaluate()函数。