python - 从函数式 API 模型上的 Keras CNN Predict() 获取概率

Question

我如何从 Keras 获得概率？

我训练了 3 个类别的 CNN 模型。当我在新的测试图像上使用训练模型的 Predict() 方法(使用功能 API)时，我总是得到一个热编码输出，即 [0, 1, 0]，而我想获取诸如 [0.1, 0.95, 0.1] 之类的输出。

我使用 softmax 作为最后的激活，因此所有概率总和为 1，这是预期的。然而，我制作了一个虚拟模型，只在一个时期对其进行训练，但我仍然得到一个热编码输出，而不是概率。

我在这里做错了什么吗，比如调用了错误的方法？否则我如何获得最后一层的输出，以便我可以标准化输出？

预测脚本片段:

model = load_model('./model.h5')
model.compile(loss='categorical_crossentropy',
              optimizer='adadelta',
              metrics=['acc'])

img = image.load_img(path.name,
                     target_size=(128, 128),
                     color_mode='grayscale')
img = image.img_to_array(img)
img = np.expand_dims(img, axis=0)
probability = model.predict(img)
print(probability)

训练脚本:

# Creates input shape for theano or tensorflow.
if K.image_data_format() == 'channels_first':
    input_shape = (1, 128, 128)
else:
    input_shape = (128, 128, 1)
visible = Input(shape=input_shape)

conv1_1 = Conv2D(filters=8,kernel_size=(5, 5),padding='same', strides = 1)(visible)
prelu1_1 = PReLU(alpha_initializer='zeros')(conv1_1)
pool1_1 = MaxPooling2D(pool_size=(2, 2),strides=2)(prelu1_1)

flat1 = Flatten()(pool1_1)

conv2_1 = Conv2D(filters=8,kernel_size=(5, 5),padding='same', strides = 1)(visible)
prelu2_1 = PReLU(alpha_initializer='zeros')(conv2_1)
pool2_1 = MaxPooling2D(pool_size=(2, 2),strides=2)(prelu2_1)

flat2 = Flatten()(pool2_1)

# Merge layers
merge = concatenate([flat1, flat2])

dense = Dense(64)(merge)
prelu3 = PReLU(alpha_initializer='zeros')(dense)
dropout3 = Dropout(rate=0.4)(prelu3)

dense4 = Dense(3)(dropout3)
output = Activation('softmax')(dense4)

model = Model(inputs=visible, outputs=output)

model.compile(loss='categorical_crossentropy',
              optimizer='Adadelta',
              metrics=['accuracy'])

train_datagen = ImageDataGenerator(
    rescale=1. / 255,
    shear_range=0.2,
    width_shift_range=0.1,
    height_shift_range=0.1,
    rotation_range=5,
    horizontal_flip=True)

test_datagen = ImageDataGenerator(
    rescale=1. / 255, )


train_data_dir = r'D:\path\to\train'
validation_data_dir = r'D:\path\to\validation'

train_generator = train_datagen.flow_from_directory(
    train_data_dir,
    target_size=(128, 128),
    batch_size=32,
    color_mode='grayscale',
    class_mode='categorical')

validation_generator = test_datagen.flow_from_directory(
    validation_data_dir,
    target_size=(128, 128),
    batch_size=32,
    color_mode='grayscale',
    class_mode='categorical')

model_final = model.fit_generator(
    train_generator,
    steps_per_epoch=11000 // 32,
    epochs=1,
    validation_data=validation_generator,
    validation_steps=3000 // 32)

# Save model
model.save('./model.h5')

Keras 版本:2.1.6

注意: model 构建于函数式 API 之上，即 (keras.models.Model())

Answer 1

如果您不使用函数式 API，您可以使用 model.predict_proba() 来获取概率。

probability = model.predict_proba(img)

希望这有帮助。