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使用Keras訓(xùn)練好的.h5模型來(lái)測(cè)試一個(gè)實(shí)例

更新時(shí)間：2020年07月06日 14:59:04 作者：bolt1st

這篇文章主要介紹了使用Keras訓(xùn)練好的.h5模型來(lái)測(cè)試一個(gè)實(shí)例，具有很好的參考價(jià)值，希望對(duì)大家有所幫助。一起跟隨小編過(guò)來(lái)看看吧

環(huán)境：python 3.6 +opencv3+Keras

訓(xùn)練集：MNIST

下面劃重點(diǎn)：因?yàn)镸NIST使用的是黑底白字的圖片，所以你自己手寫(xiě)數(shù)字的時(shí)候一定要注意把得到的圖片也改成黑底白字的，否則會(huì)識(shí)別錯(cuò)（至少我得到的結(jié)論是這樣的，之前用白底黑字的圖總是識(shí)別出錯(cuò)）

注意：需要測(cè)試圖片需要為與訓(xùn)練模時(shí)相同大小的圖片，RGB圖像需轉(zhuǎn)為gray

代碼：

import cv2
import numpy as np
from keras.models import load_model

model = load_model('fm_cnn_BN.h5') #選取自己的.h模型名稱(chēng)
image = cv2.imread('6_b.png')
img = cv2.cvtColor(image,cv2.COLOR_RGB2GRAY) # RGB圖像轉(zhuǎn)為gray

#需要用reshape定義出例子的個(gè)數(shù)，圖片的 通道數(shù)，圖片的長(zhǎng)與寬。具體的參加keras文檔
img = (img.reshape(1, 1, 28, 28)).astype('int32')/255 
predict = model.predict_classes(img)
print ('識(shí)別為：')
print (predict)

cv2.imshow("Image1", image)
cv2.waitKey(0)

補(bǔ)充知識(shí)：keras轉(zhuǎn)tf并加速（1）Keras轉(zhuǎn)TensorFlow，并調(diào)用轉(zhuǎn)換后模型進(jìn)行預(yù)測(cè)

由于方便快捷，所以先使用Keras來(lái)搭建網(wǎng)絡(luò)并進(jìn)行訓(xùn)練，得到比較好的模型后，這時(shí)候就該考慮做成服務(wù)使用的問(wèn)題了，TensorFlow的serving就很合適，所以需要把Keras保存的模型轉(zhuǎn)為T(mén)ensorFlow格式來(lái)使用。

Keras模型轉(zhuǎn)TensorFlow

其實(shí)由于TensorFlow本身以及把Keras作為其高層簡(jiǎn)化API，且也是建議由淺入深地來(lái)研究應(yīng)用，TensorFlow本身就對(duì)Keras的模型格式轉(zhuǎn)化有支持，所以核心的代碼很少。這里給出一份代碼：https://github.com/amir-abdi/keras_to_tensorflow，作者提供了一份很好的工具，能夠滿足絕大多數(shù)人的需求了。原理很簡(jiǎn)單：原理很簡(jiǎn)單，首先用 Keras 讀取 .h5 模型文件，然后用 tensorflow 的 convert_variables_to_constants 函數(shù)將所有變量轉(zhuǎn)換成常量，最后再 write_graph 就是一個(gè)包含了網(wǎng)絡(luò)以及參數(shù)值的 .pb 文件了。

如果你的Keras模型是一個(gè)包含了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和權(quán)重的h5文件，那么使用下面的命令就可以了：

python keras_to_tensorflow.py 
 --input_model="path/to/keras/model.h5" 
 --output_model="path/to/save/model.pb"

兩個(gè)參數(shù)，一個(gè)輸入路徑，一個(gè)輸出路徑。輸出路徑即使你沒(méi)創(chuàng)建好，代碼也會(huì)幫你創(chuàng)建。建議使用絕對(duì)地址。此外作者還做了很多選項(xiàng)，比如如果你的keras模型文件分為網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和權(quán)重兩個(gè)文件也可以支持，或者你想給轉(zhuǎn)化后的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)編號(hào)，或者想在TensorFlow下繼續(xù)訓(xùn)練等等，這份代碼都是支持的，只是使用上需要輸入不同的參數(shù)來(lái)設(shè)置。

如果轉(zhuǎn)換成功則輸出如下：

begin====================================================
I1229 14:29:44.819010 140709034264384 keras_to_tf.py:119] Input nodes names are: [u'input_1']
I1229 14:29:44.819385 140709034264384 keras_to_tf.py:137] Converted output node names are: [u'dense_2/Sigmoid']
INFO:tensorflow:Froze 322 variables.
I1229 14:29:47.091161 140709034264384 tf_logging.py:82] Froze 322 variables.
Converted 322 variables to const ops.
I1229 14:29:48.504235 140709034264384 keras_to_tf.py:170] Saved the freezed graph at /path/to/save/model.pb

這里首先把輸入的層和輸出的層名字給出來(lái)了，也就是“input_1”和“dense_2/Sigmoid”，這兩個(gè)下面會(huì)用到。另外還告訴你凍結(jié)了多少個(gè)變量，以及你輸出的模型路徑，pb文件就是TensorFlow下的模型文件。

使用TensorFlow模型

轉(zhuǎn)換后我們當(dāng)然要使用一下看是否轉(zhuǎn)換成功，其實(shí)也就是TensorFlow的常見(jiàn)代碼，如果只用過(guò)Keras的，可以參考一下：

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
import tensorflow as tf
import numpy as np
from tensorflow.python.platform import gfile
import cv2
import os
os.environ["CUDA_VISIBLE_DEVICES"] = "6"
 
# img = cv2.imread(os.path.expanduser('/test_imgs/img_1.png'))
# img = cv2.resize(img, dsize=(1000, 1000), interpolation=cv2.INTER_LINEAR)
# img = img.astype(float)
# img /= 255
# img = np.array([img])
 
# 初始化TensorFlow的session
with tf.Session() as sess:
 # 讀取得到的pb文件加載模型
 with gfile.FastGFile("/path/to/save/model.pb",'rb') as f:
 graph_def = tf.GraphDef()
 graph_def.ParseFromString(f.read())
 # 把圖加到session中
 tf.import_graph_def(graph_def, name='')
 
 # 獲取當(dāng)前計(jì)算圖
 graph = tf.get_default_graph()
 
 # 從圖中獲輸出那一層
 pred = graph.get_tensor_by_name("dense_2/Sigmoid:0")
 
 # 運(yùn)行并預(yù)測(cè)輸入的img
 res = sess.run(pred, feed_dict={"input_1:0": img})
 
 # 執(zhí)行得到結(jié)果
 pred_index = res[0][0]
 print('Predict:', pred_index)

在代碼中可以看到，我們用到了上面得到的輸入層和輸出層的名稱(chēng)，但是在后面加了一個(gè)“:0”，也就是索引，因?yàn)槊Q(chēng)只是指定了一個(gè)層，大部分層的輸出都是一個(gè)tensor，但依然有輸出多個(gè)tensor的層，所以需要制定是第幾個(gè)輸出，對(duì)于一個(gè)輸出的情況，那就是索引0了。輸入同理。

如果你輸出res，會(huì)得到這樣的結(jié)果：