用堆叠自编码器实现对指定文件夹内的4类彩色图像进行分类并可视化混淆矩阵python代码

时间: 2024-04-29 17:26:56 浏览: 12
以下是用堆叠自编码器实现对指定文件夹内的4类彩色图像进行分类并可视化混淆矩阵的Python代码: ```python # 导入所需的库 import os import numpy as np from PIL import Image from sklearn.model_selection import train_test_split from sklearn.metrics import confusion_matrix import seaborn as sns import matplotlib.pyplot as plt from tensorflow.keras.layers import Input, Dense from tensorflow.keras.models import Model # 定义函数:将图片转换为数组 def image_to_array(directory, img_size): X = [] y = [] for folder in os.listdir(directory): folder_path = os.path.join(directory, folder) for file in os.listdir(folder_path): file_path = os.path.join(folder_path, file) img = Image.open(file_path) img = img.resize((img_size, img_size)) img_array = np.array(img) X.append(img_array) y.append(folder) X = np.array(X) y = np.array(y) return X, y # 加载数据集 directory = '/path/to/directory' # 指定文件夹路径 img_size = 64 # 图片尺寸 X, y = image_to_array(directory, img_size) # 将标签编码为数字 label_dict = {'class1': 0, 'class2': 1, 'class3': 2, 'class4': 3} y = np.array([label_dict[label] for label in y]) # 划分训练集和测试集 X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(X, y, test_size=0.2, random_state=42) # 定义堆叠自编码器模型 input_img = Input(shape=(img_size, img_size, 3)) x = Dense(256, activation='relu')(input_img) x = Dense(128, activation='relu')(x) encoded = Dense(64, activation='relu')(x) x = Dense(128, activation='relu')(encoded) x = Dense(256, activation='relu')(x) decoded = Dense(3, activation='sigmoid')(x) autoencoder = Model(input_img, decoded) autoencoder.compile(optimizer='adam', loss='mse') # 训练自编码器模型 autoencoder.fit(X_train, X_train, epochs=10, batch_size=32, validation_data=(X_test, X_test)) # 提取特征向量 encoder = Model(input_img, encoded) X_train_encoded = encoder.predict(X_train) X_test_encoded = encoder.predict(X_test) # 定义分类器模型 input_encoded = Input(shape=(64,)) x = Dense(32, activation='relu')(input_encoded) output = Dense(4, activation='softmax')(x) classifier = Model(input_encoded, output) classifier.compile(optimizer='adam', loss='sparse_categorical_crossentropy', metrics=['accuracy']) # 训练分类器模型 classifier.fit(X_train_encoded, y_train, epochs=10, batch_size=32, validation_data=(X_test_encoded, y_test)) # 预测测试集 y_pred = classifier.predict(X_test_encoded) y_pred = np.argmax(y_pred, axis=1) # 可视化混淆矩阵 cm = confusion_matrix(y_test, y_pred) labels = ['class1', 'class2', 'class3', 'class4'] sns.heatmap(cm, annot=True, cmap='Blues', xticklabels=labels, yticklabels=labels) plt.xlabel('Predicted') plt.ylabel('True') plt.show() ``` 需要注意的是,上述代码中的 `'/path/to/directory'` 需要替换为实际的文件夹路径。此外,代码中的堆叠自编码器和分类器模型仅作示例用途,实际使用时需要根据数据集的特点进行调整。

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