使用Keras模型在Android上进行分类

我有一个训练有素的神经网络(Alexnet)作为Keras模型,应该用于android分类应用。首先,我将模型转换为TensorFlow.pb文件:

class Model2Graph(object):
    @staticmethod
    def Convert(ModelPath, OutputPath = "output"):

        print("[INFO] Converting model '{}' into TensorFlow graph...".format(ModelPath))

        # Get the model name
        ModelName = os.path.splitext(ModelPath)[0].rsplit(os.path.sep, 1)[-1]

        # Load the model from file
        Model = load_model(filepath = ModelPath)

        Backend.set_learning_phase(0)
        Session = Backend.get_session()

        OutputCount = len(Model.outputs)
        Temp = [None] * OutputCount
        NodeNames = [None] * OutputCount
        for i in range(OutputCount):
            NodeNames[i] = "output_node" + str(i)
            Temp[i] = tf.identity(Model.outputs[i], name = NodeNames[i])

        constant_graph = graph_util.convert_variables_to_constants(Session, Session.graph.as_graph_def(), NodeNames)    
        graph_io.write_graph(constant_graph, OutputPath, ModelName + ".pb", as_text = False)

此图(带有Labels.txt文件)放在我的android应用程序的assets文件夹中。

现在,我将图像加载为JPG文件。我将其调整IrfanView为227x227图像的大小(网络的输入大小,忽略了宽高比),并使用我的应用加载了该图像(该图像称为1.jpg)。

在此处输入图片说明

该应用程序开始对此图像进行分类(此代码基于TensorFlow示例):

public List<Float> Classify(Bitmap InputImage)
    {
        float[] Results = new float[_mClassLabels.size()];
        float[] Output = new float[_mWidth * _mHeight * 3];
        int[] intValues = new int[InputImage.getHeight() * InputImage.getWidth()];
        InputImage.getPixels(intValues, 0, InputImage.getWidth(), 0, 0, InputImage.getWidth(), InputImage.getHeight());

        for (int i = 0; i < intValues.length; ++i)
        {
            final int val = intValues[i];
            Output[i * 3] = ((val >> 16) & 0xFF) / 255.0f;
            Output[i * 3 + 1] = ((val >> 8) & 0xFF) / 255.0f;
            Output[i * 3 + 2] = (val & 0xFF) / 255.0f;
        }

        _mTensorFlowInterface.feed("conv2d_1_input", Output, 1L, _mWidth, _mHeight, 3);
        _mTensorFlowInterface.run(_mOutputName, false);
        _mTensorFlowInterface.fetch(_mOutputName[0], Results);

        // Convert the results into a list
        List<Float> Result = new ArrayList<Float>(Results.length);
        for(float f : Results)
        {
            Result.add(f);
        }

        return Result;
    }

我的Android应用程序为我提供了以下分类结果:

  • 0.8430(猫)
  • 0.1569(狗)

但是,当我使用Python应用程序和Keras模型时,却得到了不同的结果。Python应用程序给出以下结果:

  • 0.2255(猫)
  • 0.7744(狗)

现在,我想知道为什么同一个网络在两个应用程序中会产生不同的结果。这是怎么了?

我的Android / Java不太好,所以我不确定预测代码是否正确。将Keras模型转换.pb为TensorFlow文件时也是如此。

抱歉回复晚了。我为此创建了一个新帖子,因为我想分享解决方案。感谢@Steven。TensorFlow lite的提示非常不错。所以我将Keras模型转换为TensorFlow lite图

Converter = lite.TFLiteConverter.from_keras_model_file(ModelPath)
open(OutputPath + os.path.sep + ModelName + ".tflite" , "wb") .write(Converter.convert())

现在可以使用TensorFlow lite加载此图:

private Interpreter _mTfLite;
private Interpreter.Options _mTfliteOptions = new Interpreter.Options();

private MappedByteBuffer loadModelFile(AssetManager Manager, String Path) throws IOException
{
    AssetFileDescriptor fileDescriptor = Manager.openFd(Path);
    FileInputStream inputStream = new 
    FileInputStream(fileDescriptor.getFileDescriptor());
    FileChannel fileChannel = inputStream.getChannel();
    long startOffset = fileDescriptor.getStartOffset();
    long declaredLength = fileDescriptor.getDeclaredLength();
    return fileChannel.map(FileChannel.MapMode.READ_ONLY, startOffset, declaredLength);
}

_mTfLite = new Interpreter(loadModelFile(_mAssetManager, Path), _mTfliteOptions.setNumThreads(1));

现在,您可以在位图上运行预测:

private ByteBuffer _mInput;
private float[][] _mOutput;

public float[] Classify(Bitmap InputImage)
{
    _mInput.rewind();
    int width = InputImage.getWidth();
    int height = InputImage.getHeight();
    int[] pixels = new int[width * height];
    InputImage.getPixels(pixels, 0, width, 0, 0, width, height);

    int j = 0;
    for(int i = 0; i < pixels.length * 3; i = i + 3)
    {
        final int Pixel = pixels[j];

        _mInput.putFloat((((Pixel >> 16) & 0xFF)) / 1.0f);
        _mInput.putFloat((((Pixel >> 8) & 0xFF)) / 1.0f);
        _mInput.putFloat(((Pixel & 0xFF)) / 1.0f);

        j++;
    }

    _mTfLite.run(_mInput, _mOutput);

    return _mOutput[0];
}

但是你需要添加

aaptOptions {
    noCompress "tflite"
    noCompress "lite"
}

到您的build.gradle文件。否则,您的模型将在构建过程中被压缩,从而导致模型的加载错误。

在此处输入图片说明

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