多输入深度学习中的平均层

Posted 2023-03-13

【中文标题】多输入深度学习中的平均层

【英文标题】：Average layer in multi input deep learning

【发布时间】：2019-05-01 21:18:39

【问题描述】：

我正在努力在 Keras 中创建一个用于图像分类的多输入卷积神经网络 (CNN) 模型，该模型采用两张图像并给出一个输出，即两幅图像的类别。

我有两个数据集：type1 和 type2，每个数据集都包含相同的类。模型应该从 Type1 数据集中获取一张图像，从 Type2 数据集中获取一张图像，然后将这些图像分类为一个类（ClassA 或 ClassB 或------）。

我想创建一个模型来预测这两个图像，然后计算预测的平均值，类似于下图：

如何创建此模型？ 如何在 fit_generator 中创建生成器？

【参考方案1】：

选项 1 - 双方都是同一个模型，只是使用不同的输入

假设您有一个模型可以升级到“谓词”，称为predModel。 创建两个输入张量：

input1 = Input(shape)   
input2 = Input(shape)

获取每个输入的输出：

pred1 = predModel(input1)
pred2 = predModel(input2)   

平均输出：

output = Average()([pred1,pred2])

创建最终模型：

model = Model([input1,input2], output)

Option2 - 两边是相似的模型，但使用不同的权重

与上述基本相同，但为每一面单独创建图层。

def createCommonPart(inputTensor):
    out = ZeroPadding2D(...)(inputTensor)
    out = Conv2D(...)(out)

    ...
    out = Flatten()(out)
    return Dense(...)(out)

进行两个输入：

input1 = Input(shape)   
input2 = Input(shape)

得到两个输出：

pred1 = createCommonPart(input1)
pred2 = createCommonPart(input2)

平均输出：

output = Average()([pred1,pred2])

创建最终模型：

model = Model([input1,input2], output)

生成器

任何产生[xTrain1,xTrain2], y 的东西。

你可以像这样创建一个：

def generator(files1,files2, batch_size):

    while True: #must be infinite

        for i in range(len(files1)//batch_size)):
            bStart = i*batch_size
            bEnd = bStart+batch_size

            x1 = loadImagesSomehow(files1[bStart:bEnd])
            x2 = loadImagesSomehow(files2[bStart:bEnd])
            y = loadPredictionsSomeHow(forSamples[bStart:bEnd])

            yield [x1,x2], y

您也可以用类似的方式实现keras.utils.Sequence。

class gen(Sequence):
    def __init__(self, files1, files2, batchSize):
        self.files1 = files1
        self.files2 = files2
        self.batchSize = batchSize

    def __len__(self):
        return self.len(files1) // self.batchSize

    def __getitem__(self,i):

        bStart = i*self.batchSize
        bEnd = bStart+self.batchSize 

        x1 = loadImagesSomehow(files1[bStart:bEnd])
        x2 = loadImagesSomehow(files2[bStart:bEnd])
        y = loadPredictionsSomeHow(forSamples[bStart:bEnd])

        return [x1,x2], y

【讨论】：

非常感谢您的回复。我如何在fit_generator(generator, steps_per_epoch=None, epochs=1, verbose=1) 中创建fit_generator 并确定generator？？

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