用python写一维卷积降噪自编码器

时间: 2023-10-15 13:07:56 浏览: 66
好的,下面是一维卷积降噪自编码器的Python实现代码: ```python import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt import tensorflow as tf # 加载数据集 from tensorflow.keras.datasets import mnist (x_train, _), (x_test, _) = mnist.load_data() # 数据预处理 x_train = x_train.astype('float32') / 255. x_test = x_test.astype('float32') / 255. x_train = np.reshape(x_train, (len(x_train), 28, 28, 1)) x_test = np.reshape(x_test, (len(x_test), 28, 28, 1)) # 添加高斯噪声 noise_factor = 0.5 x_train_noisy = x_train + noise_factor * np.random.normal(loc=0.0, scale=1.0, size=x_train.shape) x_test_noisy = x_test + noise_factor * np.random.normal(loc=0.0, scale=1.0, size=x_test.shape) x_train_noisy = np.clip(x_train_noisy, 0., 1.) x_test_noisy = np.clip(x_test_noisy, 0., 1.) # 定义模型 input_img = tf.keras.layers.Input(shape=(28, 28, 1)) x = tf.keras.layers.Conv2D(32, (3, 3), activation='relu', padding='same')(input_img) x = tf.keras.layers.MaxPooling2D((2, 2), padding='same')(x) x = tf.keras.layers.Conv2D(32, (3, 3), activation='relu', padding='same')(x) encoded = tf.keras.layers.MaxPooling2D((2, 2), padding='same')(x) x = tf.keras.layers.Conv2D(32, (3, 3), activation='relu', padding='same')(encoded) x = tf.keras.layers.UpSampling2D((2, 2))(x) x = tf.keras.layers.Conv2D(32, (3, 3), activation='relu', padding='same')(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') # 训练模型 autoencoder.fit(x_train_noisy, x_train, epochs=10, batch_size=128, shuffle=True, validation_data=(x_test_noisy, x_test)) # 显示结果 decoded_imgs = autoencoder.predict(x_test_noisy) n = 10 plt.figure(figsize=(20, 4)) for i in range(n): # 原始图像 ax = plt.subplot(2, n, i + 1) plt.imshow(x_test_noisy[i].reshape(28, 28)) plt.gray() ax.get_xaxis().set_visible(False) ax.get_yaxis().set_visible(False) # 降噪后的图像 ax = plt.subplot(2, n, i + n + 1) plt.imshow(decoded_imgs[i].reshape(28, 28)) plt.gray() ax.get_xaxis().set_visible(False) ax.get_yaxis().set_visible(False) plt.show() ``` 代码中使用了MNIST手写数字数据集,首先对数据进行预处理,然后在数据上添加高斯噪声。然后定义了一个卷积神经网络自编码器模型,包括编码器和解码器两个部分。编码器部分包括两个卷积层和两个最大池化层,解码器部分包括两个卷积层和两个上采样层。最后,使用Adam优化器和二进制交叉熵损失函数编译并训练模型。最后,显示降噪前后的图像。

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