一、介绍
手势识别系统,应用Python作为次要开发语言,基于深度学习TensorFlow框架,搭建卷积神经网络算法。并通过对数据集进行训练,最初失去一个辨认精度较高的模型。并基于Django框架,开发网页端操作平台,实现用户上传一张图片辨认其名称。
二、成果展现
三、演示视频+代码
视频+代码:https://www.yuque.com/ziwu/yygu3z/gp3gifl678hhz64c
四、关键技术TensorFlow
TensorFlow是一种广泛应用于机器学习和深度学习畛域的开源软件库。它具备弱小的计算能力和灵活性,为手势识别系统的开发提供了重要反对。本章将介绍在基于TensorFlow的手势识别系统中所应用的关键技术,包含数据预处理、模型构建与训练以及模型优化等方面。
模型构建与训练: 在TensorFlow中,能够应用各种深度学习模型构建手势识别系统。其中,卷积神经网络(CNN)是一种罕用的模型架构,因其在图像处理工作中表现出色而备受青眼。模型的构建过程包含定义网络结构、抉择适合的激活函数和损失函数等。在模型构建实现后,通过反向流传算法进行训练,应用标注好的数据进行迭代优化,使模型逐步收敛并进步精确
模型评估与部署: 在实现模型训练后,须要对模型进行评估和测试。罕用的评估指标包含准确率、准确率、召回率和F1值等。通过在测试集上进行评估,能够理解模型的性能和泛化能力。在模型部署阶段,能够将训练好的模型导出为可部署的格局。
import tensorflow as tffrom tensorflow.keras.applications.resnet50 import ResNet50from tensorflow.keras.preprocessing.image import ImageDataGenerator# 设置数据集门路train_data_dir = 'path/to/training/data'validation_data_dir = 'path/to/validation/data'# 设置模型参数num_classes = 10input_shape = (224, 224, 3)batch_size = 32epochs = 10# 数据预处理与加强train_datagen = ImageDataGenerator(rescale=1./255, # 归一化 rotation_range=20, # 随机旋转 width_shift_range=0.2, # 随机程度平移 height_shift_range=0.2, # 随机垂直平移 horizontal_flip=True) # 随机程度翻转validation_datagen = ImageDataGenerator(rescale=1./255) # 只进行归一化# 从文件夹加载训练和验证数据train_generator = train_datagen.flow_from_directory( train_data_dir, target_size=input_shape[:2], batch_size=batch_size, class_mode='categorical')validation_generator = validation_datagen.flow_from_directory( validation_data_dir, target_size=input_shape[:2], batch_size=batch_size, class_mode='categorical')# 加载预训练的ResNet50模型,不包含顶层(全连贯层)base_model = ResNet50(weights='imagenet', include_top=False, input_shape=input_shape)# 解冻预训练模型的权重for layer in base_model.layers: layer.trainable = False# 构建顶层分类器model = tf.keras.models.Sequential([ base_model, tf.keras.layers.GlobalAveragePooling2D(), tf.keras.layers.Dense(num_classes, activation='softmax')])# 编译模型model.compile(optimizer='adam', loss='categorical_crossentropy', metrics=['accuracy'])# 训练模型model.fit(train_generator, steps_per_epoch=train_generator.samples // batch_size, epochs=epochs, validation_data=validation_generator, validation_steps=validation_generator.samples // batch_size)# 保留模型model.save('gesture_recognition_model.h5')
上述示例代码中,应用了ImageDataGenerator
来进行数据预处理和加强操作,通过调整其参数能够依据理论需要进行配置。加载了预训练的ResNet50模型,并在其根底上构建了顶层分类器。最初,应用fit
函数对模型进行训练,并保留训练好的模型。
五、实现步骤
- 首先收集须要辨认的品种数据集
- 而后基于TensorFlow搭建ResNet50卷积神经网络算法模型,并通过多轮迭代训练,最终失去一个精度较高的模型,并将其保留为h5格局的本地文件。
- 基于Django开发网页端可视化操作平台,HTML、CSS、BootStrap等技术搭建前端界面。Django作为后端逻辑解决框架。Ajax实现前后端的数据通信。