Spec-Zone.ru › TensorFlow 1.15

tf.keras.preprocessing.image.ImageDataGenerator

Просмотреть исходный код на GitHub

Генерирует пакеты тензорных изображений с реальной динамической аугментацией данных.

Просмотр псевдонимов

Псевдонимы для миграции

См. Руководство по миграции для получения дополнительных сведений.

tf.compat.v1.keras.preprocessing.image.ImageDataGenerator, `tf.compat.v2.keras.preprocessing.image.ImageDataGenerator`

tf.keras.preprocessing.image.ImageDataGenerator(
    featurewise_center=False, samplewise_center=False,
    featurewise_std_normalization=False, samplewise_std_normalization=False,
    zca_whitening=False, zca_epsilon=1e-06, rotation_range=0, width_shift_range=0.0,
    height_shift_range=0.0, brightness_range=None, shear_range=0.0, zoom_range=0.0,
    channel_shift_range=0.0, fill_mode='nearest', cval=0.0, horizontal_flip=False,
    vertical_flip=False, rescale=None, preprocessing_function=None,
    data_format=None, validation_split=0.0, dtype=None
)

Данные будут циклически обрабатываться (по пакетам).

Аргументы
featurewise_center Булево. Устанавливает среднее значение входных данных в 0 по всему набору данных, по признакам.
samplewise_center Булево. Устанавливает среднее значение каждого образца в 0.
featurewise_std_normalization Булево. Делит входные данные на стандартное отклонение набора данных, по признакам.
samplewise_std_normalization Булево. Делит каждый вход на его стандартное отклонение.
zca_epsilon Эпсилон для ZCA-белизации. По умолчанию 1e-6.
zca_whitening Булево. Применить ZCA-белизацию.
rotation_range Диапазон градусов для случайных поворотов.
width_shift_range Вещественное число, 1-мерный массив-подобный объект или целое число
  • вещественное число: доля от общей ширины, если < 1, или пикселей, если >= 1.
  • 1-мерный массив-подобный объект: случайные элементы из массива.
  • целое число: целое число пикселей из интервала (-width_shift_range, +width_shift_range)
  • С width_shift_range=2 возможные значения — целые числа [-1, 0, +1], как и с width_shift_range=[-1, 0, +1], а с width_shift_range=1.0 возможные значения — вещественные числа в интервале [-1,0, +1,0).
height_shift_range Вещественное число, 1-мерный массив-подобный объект или целое число
  • вещественное число: доля от общей высоты, если < 1, или пикселей, если >= 1.
  • 1-мерный массив-подобный объект: случайные элементы из массива.
  • целое число: целое число пикселей из интервала (-height_shift_range, +height_shift_range)
  • С height_shift_range=2 возможные значения — целые числа [-1, 0, +1], как и с height_shift_range=[-1, 0, +1], а с height_shift_range=1.0 возможные значения — вещественные числа в интервале [-1,0, +1,0).
  • brightness_range Кортеж или список из двух вещественных чисел. Диапазон для выбора значения смещения яркости.
    shear_range Вещественное число. Интенсивность сдвига (угол сдвига против часовой стрелки в градусах)
    zoom_range Вещественное число или [нижняя граница, верхняя граница]. Диапазон для случайного масштабирования. Если вещественное число, [lower, upper] = [1-zoom_range, 1+zoom_range].
    channel_shift_range Вещественное число. Диапазон для случайных сдвигов каналов.
    fill_mode Один из {"constant", "nearest", "reflect" или "wrap"}. По умолчанию 'nearest'. Точки за пределами границ входных данных заполняются в соответствии с заданным режимом:
  • 'constant': kkkkkkkk|abcd|kkkkkkkk (cval=k)
  • 'nearest': aaaaaaaa|abcd|dddddddd
  • 'reflect': abcddcba|abcd|dcbaabcd
  • 'wrap': abcdabcd|abcd|abcdabcd
  • cval Вещественное или целое число. Значение, используемое для точек за пределами границ при fill_mode = "constant".
    horizontal_flip Булево. Случайно переворачивать входы по горизонтали.
    vertical_flip Булево. Случайно переворачивать входы по вертикали.
    rescale Коэффициент масштабирования. По умолчанию None. Если None или 0, масштабирование не применяется, в противном случае данные умножаются на указанное значение (после применения всех других преобразований).
    preprocessing_function Функция, которая будет применяться к каждому входу. Функция выполняется после изменения размера изображения и аугментации. Функция должна принимать один аргумент: одно изображение (массив NumPy с рангом 3) и должна возвращать массив NumPy с той же формой.
    data_format Формат данных изображения, либо "channels_first", либо "channels_last". Режим "channels_last" означает, что изображения должны иметь форму (samples, height, width, channels), режим "channels_first" означает, что изображения должны иметь форму (samples, channels, height, width). По умолчанию используется значение image_data_format в файле конфигурации Keras по адресу ~/.keras/keras.json. Если его никогда не устанавливали, то он будет "channels_last".
    validation_split Доля изображений, резервируемых для проверки (строго между 0 и 1).
    dtype Тип данных, используемый для сгенерированных массивов.

    Примеры:

    Пример использования .flow(x, y):

    (x_train, y_train), (x_test, y_test) = cifar10.load_data()
    y_train = np_utils.to_categorical(y_train, num_classes)
    y_test = np_utils.to_categorical(y_test, num_classes)
    datagen = ImageDataGenerator(
        featurewise_center=True,
        featurewise_std_normalization=True,
        rotation_range=20,
        width_shift_range=0.2,
        height_shift_range=0.2,
        horizontal_flip=True)
    # compute quantities required for featurewise normalization
    # (std, mean, and principal components if ZCA whitening is applied)
    datagen.fit(x_train)
    # fits the model on batches with real-time data augmentation:
    model.fit_generator(datagen.flow(x_train, y_train, batch_size=32),
                        steps_per_epoch=len(x_train) / 32, epochs=epochs)
    # here's a more "manual" example
    for e in range(epochs):
        print('Epoch', e)
        batches = 0
        for x_batch, y_batch in datagen.flow(x_train, y_train, batch_size=32):
            model.fit(x_batch, y_batch)
            batches += 1
            if batches >= len(x_train) / 32:
                # we need to break the loop by hand because
                # the generator loops indefinitely
                break
    

    Пример использования .flow_from_directory(directory):

    train_datagen = ImageDataGenerator(
            rescale=1./255,
            shear_range=0.2,
            zoom_range=0.2,
            horizontal_flip=True)
    test_datagen = ImageDataGenerator(rescale=1./255)
    train_generator = train_datagen.flow_from_directory(
            'data/train',
            target_size=(150, 150),
            batch_size=32,
            class_mode='binary')
    validation_generator = test_datagen.flow_from_directory(
            'data/validation',
            target_size=(150, 150),
            batch_size=32,
            class_mode='binary')
    model.fit_generator(
            train_generator,
            steps_per_epoch=2000,
            epochs=50,
            validation_data=validation_generator,
            validation_steps=800)
    

    Пример преобразования изображений и масок вместе.

    # we create two instances with the same arguments
    data_gen_args = dict(featurewise_center=True,
                         featurewise_std_normalization=True,
                         rotation_range=90,
                         width_shift_range=0.1,
                         height_shift_range=0.1,
                         zoom_range=0.2)
    image_datagen = ImageDataGenerator(**data_gen_args)
    mask_datagen = ImageDataGenerator(**data_gen_args)
    # Provide the same seed and keyword arguments to the fit and flow methods
    seed = 1
    image_datagen.fit(images, augment=True, seed=seed)
    mask_datagen.fit(masks, augment=True, seed=seed)
    image_generator = image_datagen.flow_from_directory(
        'data/images',
        class_mode=None,
        seed=seed)
    mask_generator = mask_datagen.flow_from_directory(
        'data/masks',
        class_mode=None,
        seed=seed)
    # combine generators into one which yields image and masks
    train_generator = zip(image_generator, mask_generator)
    model.fit_generator(
        train_generator,
        steps_per_epoch=2000,
        epochs=50)
    

    Методы

    apply_transform

    apply_transform(
        x, transform_parameters
    )
    

    Применяет преобразование к изображению в соответствии с заданными параметрами.

    Аргументы

    x: 3D tensor, single image.
    transform_parameters: Dictionary with string - parameter pairs
        describing the transformation.
        Currently, the following parameters
        from the dictionary are used:
    
        - `'theta'`: Float. Rotation angle in degrees.
        - `'tx'`: Float. Shift in the x direction.
        - `'ty'`: Float. Shift in the y direction.
        - `'shear'`: Float. Shear angle in degrees.
        - `'zx'`: Float. Zoom in the x direction.
        - `'zy'`: Float. Zoom in the y direction.
        - `'flip_horizontal'`: Boolean. Horizontal flip.
        - `'flip_vertical'`: Boolean. Vertical flip.
        - `'channel_shift_intensity'`: Float. Channel shift intensity.
        - `'brightness'`: Float. Brightness shift intensity.
    

    Возвращаемые значения

    A transformed version of the input (same shape).
    

    fit

    fit(
        x, augment=False, rounds=1, seed=None
    )
    

    Подгоняет генератор данных к некоторым образцам данных.

    Это вычисляет внутренние статистические данные данных, связанные с зависимыми от данных преобразованиями, на основе массива образцов данных.

    Требуется только если featurewise_center или featurewise_std_normalization или zca_whitening установлены в True.

    Когда rescale установлено в значение, масштабирование применяется к образцам данных перед вычислением внутренних статистических данных.

    Аргументы

    x: Sample data. Should have rank 4.
     In case of grayscale data,
     the channels axis should have value 1, in case
     of RGB data, it should have value 3, and in case
     of RGBA data, it should have value 4.
    augment: Boolean (default: False).
        Whether to fit on randomly augmented samples.
    rounds: Int (default: 1).
        If using data augmentation (`augment=True`),
        this is how many augmentation passes over the data to use.
    seed: Int (default: None). Random seed.
    

    flow

    flow(
        x, y=None, batch_size=32, shuffle=True, sample_weight=None, seed=None,
        save_to_dir=None, save_prefix='', save_format='png', subset=None
    )
    

    Принимает массивы данных и меток, генерирует пакеты изменённых данных.

    Аргументы

    x: Input data. NumPy array of rank 4 or a tuple.
        If tuple, the first element
        should contain the images and the second element
        another NumPy array or a list of NumPy arrays
        that gets passed to the output
        without any modifications.
        Can be used to feed the model miscellaneous data
        along with the images.
        In case of grayscale data, the channels axis of the image array
        should have value 1, in case
        of RGB data, it should have value 3, and in case
        of RGBA data, it should have value 4.
    y: Labels.
    batch_size: Int (default: 32).
    shuffle: Boolean (default: True).
    sample_weight: Sample weights.
    seed: Int (default: None).
    save_to_dir: None or str (default: None).
        This allows you to optionally specify a directory
        to which to save the augmented pictures being generated
        (useful for visualizing what you are doing).
    save_prefix: Str (default: `''`).
        Prefix to use for filenames of saved pictures
        (only relevant if `save_to_dir` is set).
    save_format: one of "png", "jpeg"
        (only relevant if `save_to_dir` is set). Default: "png".
    subset: Subset of data (`"training"` or `"validation"`) if
        `validation_split` is set in `ImageDataGenerator`.
    

    Возвращаемые значения

    An `Iterator` yielding tuples of `(x, y)`
        where `x` is a NumPy array of image data
        (in the case of a single image input) or a list
        of NumPy arrays (in the case with
        additional inputs) and `y` is a NumPy array
        of corresponding labels. If 'sample_weight' is not None,
        the yielded tuples are of the form `(x, y, sample_weight)`.
        If `y` is None, only the NumPy array `x` is returned.
    

    flow_from_dataframe

    flow_from_dataframe(
        dataframe, directory=None, x_col='filename', y_col='class', weight_col=None,
        target_size=(256, 256), color_mode='rgb', classes=None,
        class_mode='categorical', batch_size=32, shuffle=True, seed=None,
        save_to_dir=None, save_prefix='', save_format='png', subset=None,
        interpolation='nearest', validate_filenames=True, **kwargs
    )
    

    Принимает фрейм данных и путь к каталогу и генерирует пакеты изменённых/нормализованных данных.

    **Простое руководство можно найти **здесь.

    Аргументы

    dataframe: Pandas dataframe containing the filepaths relative to
        `directory` (or absolute paths if `directory` is None) of the
        images in a string column. It should include other column/s
        depending on the `class_mode`:
    
        - if `class_mode` is `"categorical"` (default value) it must
            include the `y_col` column with the class/es of each image.
            Values in column can be string/list/tuple if a single class
            or list/tuple if multiple classes.
        - if `class_mode` is `"binary"` or `"sparse"` it must include
            the given `y_col` column with class values as strings.
        - if `class_mode` is `"raw"` or `"multi_output"` it should contain
        the columns specified in `y_col`.
        - if `class_mode` is `"input"` or `None` no extra column is needed.
    directory: string, path to the directory to read images from. If `None`,
        data in `x_col` column should be absolute paths.
    x_col: string, column in `dataframe` that contains the filenames (or
        absolute paths if `directory` is `None`).
    y_col: string or list, column/s in `dataframe` that has the target data.
    weight_col: string, column in `dataframe` that contains the sample
        weights. Default: `None`.
    target_size: tuple of integers `(height, width)`, default: `(256, 256)`.
        The dimensions to which all images found will be resized.
    color_mode: one of "grayscale", "rgb", "rgba". Default: "rgb".
        Whether the images will be converted to have 1 or 3 color channels.
    classes: optional list of classes (e.g. `['dogs', 'cats']`).
        Default: None. If not provided, the list of classes will be
        automatically inferred from the `y_col`,
        which will map to the label indices, will be alphanumeric).
        The dictionary containing the mapping from class names to class
        indices can be obtained via the attribute `class_indices`.
    class_mode: one of "binary", "categorical", "input", "multi_output",
        "raw", sparse" or None. Default: "categorical".
        Mode for yielding the targets:
        - `"binary"`: 1D NumPy array of binary labels,
        - `"categorical"`: 2D NumPy array of one-hot encoded labels.
            Supports multi-label output.
        - `"input"`: images identical to input images (mainly used to
            work with autoencoders),
        - `"multi_output"`: list with the values of the different columns,
        - `"raw"`: NumPy array of values in `y_col` column(s),
        - `"sparse"`: 1D NumPy array of integer labels,
        - `None`, no targets are returned (the generator will only yield
            batches of image data, which is useful to use in
            `model.predict_generator()`).
    batch_size: size of the batches of data (default: 32).
    shuffle: whether to shuffle the data (default: True)
    seed: optional random seed for shuffling and transformations.
    save_to_dir: None or str (default: None).
        This allows you to optionally specify a directory
        to which to save the augmented pictures being generated
        (useful for visualizing what you are doing).
    save_prefix: str. Prefix to use for filenames of saved pictures
        (only relevant if `save_to_dir` is set).
    save_format: one of "png", "jpeg"
        (only relevant if `save_to_dir` is set). Default: "png".
    follow_links: whether to follow symlinks inside class subdirectories
        (default: False).
    subset: Subset of data (`"training"` or `"validation"`) if
        `validation_split` is set in `ImageDataGenerator`.
    interpolation: Interpolation method used to resample the image if the
        target size is different from that of the loaded image.
        Supported methods are `"nearest"`, `"bilinear"`, and `"bicubic"`.
        If PIL version 1.1.3 or newer is installed, `"lanczos"` is also
        supported. If PIL version 3.4.0 or newer is installed, `"box"` and
        `"hamming"` are also supported. By default, `"nearest"` is used.
    validate_filenames: Boolean, whether to validate image filenames in
        `x_col`. If `True`, invalid images will be ignored. Disabling this
        option can lead to speed-up in the execution of this function.
        Default: `True`.
    

    Возвращаемые значения

    A `DataFrameIterator` yielding tuples of `(x, y)`
    where `x` is a NumPy array containing a batch
    of images with shape `(batch_size, *target_size, channels)`
    and `y` is a NumPy array of corresponding labels.
    

    flow_from_directory

    flow_from_directory(
        directory, target_size=(256, 256), color_mode='rgb', classes=None,
        class_mode='categorical', batch_size=32, shuffle=True, seed=None,
        save_to_dir=None, save_prefix='', save_format='png', follow_links=False,
        subset=None, interpolation='nearest'
    )
    

    Принимает путь к каталогу и генерирует пакеты изменённых данных.

    Аргументы

    directory: string, path to the target directory.
        It should contain one subdirectory per class.
        Any PNG, JPG, BMP, PPM or TIF images
        inside each of the subdirectories directory tree
        will be included in the generator.
        See [this script](
        https://gist.github.com/fchollet/0830affa1f7f19fd47b06d4cf89ed44d)
        for more details.
    target_size: Tuple of integers `(height, width)`,
        default: `(256, 256)`.
        The dimensions to which all images found will be resized.
    color_mode: One of "grayscale", "rgb", "rgba". Default: "rgb".
        Whether the images will be converted to
        have 1, 3, or 4 channels.
    classes: Optional list of class subdirectories
        (e.g. `['dogs', 'cats']`). Default: None.
        If not provided, the list of classes will be automatically
        inferred from the subdirectory names/structure
        under `directory`, where each subdirectory will
        be treated as a different class
        (and the order of the classes, which will map to the label
        indices, will be alphanumeric).
        The dictionary containing the mapping from class names to class
        indices can be obtained via the attribute `class_indices`.
    class_mode: One of "categorical", "binary", "sparse",
        "input", or None. Default: "categorical".
        Determines the type of label arrays that are returned:
    
        - "categorical" will be 2D one-hot encoded labels,
        - "binary" will be 1D binary labels,
            "sparse" will be 1D integer labels,
        - "input" will be images identical
            to input images (mainly used to work with autoencoders).
        - If None, no labels are returned
          (the generator will only yield batches of image data,
          which is useful to use with `model.predict_generator()`).
          Please note that in case of class_mode None,
          the data still needs to reside in a subdirectory
          of `directory` for it to work correctly.
    batch_size: Size of the batches of data (default: 32).
    shuffle: Whether to shuffle the data (default: True)
        If set to False, sorts the data in alphanumeric order.
    seed: Optional random seed for shuffling and transformations.
    save_to_dir: None or str (default: None).
        This allows you to optionally specify
        a directory to which to save
        the augmented pictures being generated
        (useful for visualizing what you are doing).
    save_prefix: Str. Prefix to use for filenames of saved pictures
        (only relevant if `save_to_dir` is set).
    save_format: One of "png", "jpeg"
        (only relevant if `save_to_dir` is set). Default: "png".
    follow_links: Whether to follow symlinks inside
        class subdirectories (default: False).
    subset: Subset of data (`"training"` or `"validation"`) if
        `validation_split` is set in `ImageDataGenerator`.
    interpolation: Interpolation method used to
        resample the image if the
        target size is different from that of the loaded image.
        Supported methods are `"nearest"`, `"bilinear"`,
        and `"bicubic"`.
        If PIL version 1.1.3 or newer is installed, `"lanczos"` is also
        supported. If PIL version 3.4.0 or newer is installed,
        `"box"` and `"hamming"` are also supported.
        By default, `"nearest"` is used.
    

    Возвращаемые значения

    A `DirectoryIterator` yielding tuples of `(x, y)`
        where `x` is a NumPy array containing a batch
        of images with shape `(batch_size, *target_size, channels)`
        and `y` is a NumPy array of corresponding labels.
    

    get_random_transform

    get_random_transform(
        img_shape, seed=None
    )
    

    Генерирует случайные параметры для преобразования.

    Аргументы

    seed: Random seed.
    img_shape: Tuple of integers.
        Shape of the image that is transformed.
    

    Возвращаемые значения

    A dictionary containing randomly chosen parameters describing the
    transformation.
    

    random_transform

    random_transform(
        x, seed=None
    )
    

    Применяет случайное преобразование к изображению.

    Аргументы

    x: 3D tensor, single image.
    seed: Random seed.
    

    Возвращаемые значения

    A randomly transformed version of the input (same shape).
    

    standardize

    standardize(
        x
    )
    

    Применяет конфигурацию нормализации на месте к пакету входов.

    x изменяется на месте, так как функция в основном используется для внутренней нормализации изображений и подачи их в вашу сеть. Если вместо этого будет создана копия x, это повлечёт за собой значительные затраты производительности. Если вы хотите применить этот метод без изменения входных данных на месте, вы можете вызвать метод, создавая копию перед этим:

    standardize(np.copy(x))

    Аргументы

    x: Batch of inputs to be normalized.
    

    Возвращаемые значения

    The inputs, normalized.
    

    © 2020 The TensorFlow Authors. All rights reserved.
    Licensed under the Creative Commons Attribution License 3.0.
    Code samples licensed under the Apache 2.0 License.
    https://www.tensorflow.org/versions/r1.15/api_docs/python/tf/keras/preprocessing/image/ImageDataGenerator

    Spec-Zone.ru

    Настройки Оффлайн Что нового Помощь О нас
    Spec-Zone .ru
    спецификации, руководства, описания, API