主要内容

importTensorFlowNetwork

进口pretrainedTensorFlow网络

    描述

    例子

    = importTensorFlowNetwork (modelFolder从文件夹中导入预先训练的TensorFlow™网络modelFolder,其中包含保存的模型格式的模型(仅兼容TensorFlow 2)。该函数可以导入通过TensorFlow- keras顺序或函数API创建的TensorFlow网络。importTensorFlowNetwork控件中定义的层saved_model.pb文件中所包含的学习权重变量子文件夹,并返回网络作为一个DAGNetworkdlnetwork对象。

    importTensorFlowNetwork要求用于张量流模型的深度学习工具箱™转换器支持包。如果没有安装此支持包,则importTensorFlowNetwork提供下载链接。

    请注意

    importTensorFlowNetwork当您导入自定义TensorFlow层或当软件不能将TensorFlow层转换为等效的内置MATLAB时,尝试生成一个自定义层®层。有关软件支持转换的层的列表,请参见TensorFlow-Keras层支持转换为内置的MATLAB层

    importTensorFlowNetwork在包中保存生成的自定义层和相关的TensorFlow操作符+modelFolder

    importTensorFlowNetwork不会为不支持转换为内置MATLAB层的每个TensorFlow层自动生成自定义层。有关如何处理不支持的层的更多信息,请参见提示

    例子

    = importTensorFlowNetwork (modelFolder名称,值导入预先训练的TensorFlow网络,通过一个或多个名称-值参数指定附加选项。例如,“OutputLayerType”、“分类”将网络导入为DAGNetwork将分类输出层附加到导入的网络体系结构的末尾。

    例子

    全部折叠

    导入预先训练的TensorFlow网络,以保存的模型格式作为DAGNetwork对象,并使用导入的网络对图像进行分类。

    指定模型文件夹。

    如果~ (“digitsDAGnet”“dir”)解压缩(“digitsDAGnet.zip”结束modelFolder =”。/ digitsDAGnet '

    指定类名。

    classNames = {' 0 '' 1 '' 2 '“3”“4”“5”“6”“7”“8”“9”};

    以保存的模型格式导入TensorFlow网络。默认情况下,importTensorFlowNetwork将网络导入为DAGNetwork对象。指定图像分类问题的输出层类型。

    net = importTensorFlowNetwork(modelFolder,“OutputLayerType”“分类”“类”类名)
    导入已保存的模型…翻译模型,这可能需要几分钟……完成翻译。装配网络……导入完成。
    net = DAGNetwork属性:Layers: [13×1 nnet.cnn.layer.Layer] Connections: [13×2 table] InputNames: {'input_1'} OutputNames: {'ClassificationLayer_activation_1'}

    绘制网络架构图。

    情节(净)标题(“DAG网络架构”

    读取要分类的图像并显示图像的大小。该图像是一个大小为28 × 28像素的灰度(单通道)图像。

    digitDatasetPath = fullfile(toolboxdir)“nnet”),“nndemos”“nndatasets”“DigitDataset”);I = imread(fullfile(digitDatasetPath),“5”“image4009.png”));大小(我)
    ans =1×228日28日

    显示网络的输入大小。在这种情况下,图像大小与网络输入大小匹配。如果它们不匹配,您必须使用imresize(我netInputSize (1:2))

    net.Layers (1) .InputSize
    ans =1×328 28 1

    利用预训练的网络对图像进行分类。

    label = classification (net,I);

    显示图像和分类结果。

    imshow (I)标题([“分类结果”char(标签)))

    导入一个预先训练的TensorFlow Network,以保存的模型格式作为dlnetwork对象,并使用导入的网络预测类标签。

    指定模型文件夹。

    如果~ (“digitsDAGnet”“dir”)解压缩(“digitsDAGnet.zip”结束modelFolder =”。/ digitsDAGnet '

    指定类名。

    classNames = {' 0 '' 1 '' 2 '“3”“4”“5”“6”“7”“8”“9”};

    以保存的模型格式导入TensorFlow网络作为dlnetwork对象。

    net = importTensorFlowNetwork(modelFolder,“TargetNetwork”“dlnetwork”
    导入已保存的模型…翻译模型,这可能需要几分钟……完成翻译。装配网络……导入完成。
    net = dlnetwork with properties: Layers: [12×1 nnet.cnn.layer.Layer] Connections: [12×2 table] Learnables: [6×3 table] State: [0×3 table] InputNames: {'input_1'} OutputNames: {'activation_1'} Initialized: 1

    读取要分类的图像并显示图像的大小。该图像是一个大小为28 × 28像素的灰度(单通道)图像。

    digitDatasetPath = fullfile(toolboxdir)“nnet”),“nndemos”“nndatasets”“DigitDataset”);I = imread(fullfile(digitDatasetPath),“5”“image4009.png”));大小(我)
    ans =1×228日28日

    显示网络的输入大小。在这种情况下,图像大小与网络输入大小匹配。如果它们不匹配,您必须使用imresize(我netInputSize (1:2))

    netInputSize = net.Layers(1).InputSize
    netInputSize =1×328 28 1

    将图像转换为adlarray.用尺寸格式化图像“SSCB”(空间,空间,渠道,批处理)。在本例中,批处理大小为1,您可以省略它(SSC的).

    I_dlarray = dlarray(single(I),“SSCB”);

    对样本图像进行分类,找出预测的标签。

    prob = predict(net,I_dlarray);[~,label] = max(prob);

    显示图像和分类结果。

    imshow (I)标题([“分类结果”一会{标签}])

    导入预先训练的TensorFlow网络,以保存的模型格式作为DAGNetwork对象,并使用导入的网络对图像进行分类。导入的网络包含不支持转换为内置MATLAB层的层。当您导入这些层时,软件会自动生成自定义层。

    这个例子使用了helper函数findCustomLayers.要查看此函数的代码,请参见Helper函数

    指定模型文件夹。

    如果~ (“digitsDAGnetwithnoise”“dir”)解压缩(“digitsDAGnetwithnoise.zip”结束modelFolder =”。/ digitsDAGnetwithnoise '

    指定类名。

    classNames = {' 0 '' 1 '' 2 '“3”“4”“5”“6”“7”“8”“9”};

    以保存的模型格式导入TensorFlow网络。默认情况下,importTensorFlowNetwork将网络导入为DAGNetwork对象。指定图像分类问题的输出层类型。

    net = importTensorFlowNetwork(modelFolder,“OutputLayerType”“分类”“类”类名);
    导入已保存的模型…翻译模型,这可能需要几分钟……完成翻译。装配网络……导入完成。

    如果导入的网络包含不支持转换为内置MATLAB层的层,则importTensorFlowNetwork可以自动生成自定义层来代替这些层。importTensorFlowNetwork将每个生成的自定义层保存到单独的.m包中的文件+ digitsDAGnetwithnoise在当前文件夹中。

    使用helper函数查找自动生成的自定义层的索引findCustomLayers,并显示自定义层。

    ind = findCustomLayers(网。层,' + digitsDAGnetwithnoise ');net.Layers(印第安纳州)
    ans = 2×1 Layer array with layers: 1' gaussian_noise_1' GaussianNoise digitsDAGnetwithnoise。kGaussianNoise1Layer3766 2' gaussian_noise_2' GaussianNoise digitsDAGnetwithnoise.kGaussianNoise2Layer3791 . kGaussianNoise1Layer3766 2' gaussian_noise_2' GaussianNoise digitsdagnetwithnoise . kgaussiannoise2layer3766

    绘制网络架构图。

    情节(净)标题(“DAG网络架构”

    阅读要分类的图像。

    digitDatasetPath = fullfile(toolboxdir)“nnet”),“nndemos”“nndatasets”“DigitDataset”);I = imread(fullfile(digitDatasetPath),“5”“image4009.png”));

    利用预训练的网络对图像进行分类。

    label = classification (net,I);

    显示图像和分类结果。

    imshow (I)标题([“分类结果”char(标签)))

    Helper函数

    介绍helper函数的代码findCustomLayers本例中使用。findCustomLayers返回指数自定义层的importTensorFlowNetwork自动生成。

    函数index = findCustomLayers(layers,PackageName) s = what([‘。’PackageName]);索引= 0(1,长度(s.m));I = 1:长度(层数)J = 1:长度(s.m)如果strcmpi(类(层(i)), [PackageName(2:结束)“。”S.m {j}(1:end-2)]) indices(j) = i;结束结束结束结束

    输入参数

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    包含TensorFlow模型的文件夹的名称,指定为字符向量或字符串标量。modelFolder必须在当前文件夹中,否则必须包含文件夹的完整路径或相对路径。modelFolder必须包含文件saved_model.pb和子文件夹变量.它还可以包含子文件夹资产而且assets.extra

    • 该文件saved_model.pb包含层图架构和训练选项(例如,优化器、损耗和度量)。

    • 的子文件夹变量包含预先训练的TensorFlow网络学习到的权重。默认情况下,importTensorFlowNetwork导入权重。

    • 的子文件夹资产包含层图可以使用的补充文件(例如,词汇表)。importTensorFlowNetwork不导入文件资产

    • 的子文件夹assets.extra包含补充文件(例如,用户信息),它们与层图共存。

    例子:“MobileNet”

    例子:”。/ MobileNet '

    名称-值参数

    指定可选参数对为Name1 = Value1,…,以=家,在那里的名字参数名称和价值对应的值。名-值参数必须出现在其他参数之后,但对的顺序并不重要。

    在R2021a之前,名称和值之间用逗号隔开,并括起来的名字在报价。

    例子:importTensorFlowNetwork (modelFolder‘TargetNetwork’,‘dagnetwork’,‘OutputLayerType’,“分类”)中导入网络modelFolder作为一个DAGNetwork对象,将自动生成的自定义层保存在包中+ modelFolder,并将分类输出层追加到导入的网络体系结构的末尾。

    包的名称importTensorFlowNetwork保存指定为字符向量或字符串标量的自定义层。importTensorFlowNetwork保存自定义图层包+PackageName在当前文件夹中。如果不指定“PackageName”,然后importTensorFlowNetwork将自定义层保存在名为+modelFolder在当前文件夹中。有关软件包的更多信息,请参见包创建命名空间

    importTensorFlowNetwork当您导入自定义TensorFlow层或当软件不能将TensorFlow层转换为等效的内置MATLAB层时,尝试生成一个自定义层。importTensorFlowNetwork将每个生成的自定义层保存到单独的.m文件中+PackageName.要查看或编辑自定义层,请打开相关的.m文件。有关自定义层的更多信息,请参见深度学习自定义层

    这个包+PackageName还可以包含子包吗+行动.这个子包包含对应于TensorFlow操作符的MATLAB函数(参见支持TensorFlow操作符),在自动生成的自定义层中使用。importTensorFlowNetwork将每个算子的相关MATLAB函数保存在单独的.m子包中的文件+行动.的目标功能dlnetwork,例如预测函数,在与自定义层交互时使用这些操作符。

    例子:“PackageName”、“MobileNet”

    例子:“PackageName”、“CustomLayers”

    目标类型的深度学习工具箱网络,指定为“dagnetwork”“dlnetwork”

    • 指定“TargetNetwork作为“dagnetwork”导入网络作为DAGNetwork对象。在这种情况下,必须包含由TensorFlow保存的模型丢失函数或name-value参数指定的输出层“OutputLayerType”

    • 指定“TargetNetwork作为“dlnetwork”导入网络作为dlnetwork对象。在这种情况下,不包括输出层。

    例子:“TargetNetwork”、“dlnetwork”

    输出层的类型importTensorFlowNetwork附加到导入的网络架构的末尾,指定为“分类”“回归”,或“pixelclassification”.附加一个pixelClassificationLayer(计算机视觉工具箱)对象需要计算机视觉工具箱™。

    • 如果你指定“TargetNetwork”作为“dagnetwork”保存的模型modelFolder如果没有指定损失函数,则必须为name-value参数赋值“OutputLayerType”.一个DAGNetwork对象必须有一个输出层。

    • 如果你指定“TargetNetwork”作为“dlnetwork”importTensorFlowNetwork忽略名称-值参数“OutputLayerType”.一个dlnetwork对象没有输出层。

    例子:“OutputLayerType”、“分类”

    为网络输入图像的大小,指定为矢量的两个或三个对应的数值(高度、宽度)对于灰度图像和(高度、宽度、渠道)分别用于彩色图像。时,网络使用此信息saved_model.pb文件中modelFolder不指定输入大小。

    例子:“ImageInputSize”,[28 28]

    类,指定为分类向量、字符串数组、字符向量的单元格数组或“汽车”.如果指定字符串数组或字符向量的单元格数组str,然后importTensorFlowNetwork设置输出层的类为分类(str, str).如果“汽车”,然后importTensorFlowNetwork将类设置为分类(1:N),在那里N是类的数量。

    • 如果你指定“TargetNetwork”作为“dagnetwork”importTensorFlowNetwork类的输出层中存储关于类的信息DAGNetwork对象。

    • 如果你指定“TargetNetwork”作为“dlnetwork”importTensorFlowNetwork忽略名称-值参数“类”.一个dlnetwork对象没有用于存储类信息的输出层。

    例子:“类”,{' 0 ',' 1 ',' 3 '}

    例子:“类”,直言({‘狗’,‘猫’})

    数据类型:字符|分类|字符串|细胞

    指示符,用于在命令窗口中显示导入进度信息,指定为数字或逻辑类型1真正的)或0).

    例子:“详细”,“真正的”

    输出参数

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    预训练的TensorFlow网络,返回为DAGNetworkdlnetwork对象。

    • 指定“TargetNetwork作为“dagnetwork”导入网络作为DAGNetwork对象。在DAGNetwork对象,然后通过使用分类函数。

    • 指定“TargetNetwork作为“dlnetwork”导入网络作为dlnetwork对象。在dlnetwork对象,然后通过使用预测函数。将输入数据指定为dlarray使用正确的数据格式(有关更多信息,请参阅fmt的观点dlarray).

    限制

    • importTensorFlowNetwork支持TensorFlow v2.0到2.6版本。

    更多关于

    全部折叠

    TensorFlowkeras层支持转换为内置MATLAB

    importTensorFlowNetwork支持以下TensorFlow-Keras层类型转换为内置的MATLAB层,但有一些限制。

    TensorFlow-Keras层 对应的深度学习工具箱层
    添加 additionLayer

    激活的激活名称:

    • elu

    • gelu

    • 线性整流函数(Rectified Linear Unit)

    • 线性

    • softmax

    • 乙状结肠

    • 搞同性恋的

    • 双曲正切

    层:

    先进的激活:

    • ELU

    • Softmax

    • 线性整流函数(Rectified Linear Unit)

    • LeakyReLU

    • PReLu

    层:

    AveragePooling1D averagePooling1dLayerPaddingValue指定为“的意思是”
    AveragePooling2D averagePooling2dLayerPaddingValue指定为“的意思是”
    BatchNormalization batchNormalizationLayer
    双向(LSTM (__)) bilstmLayer
    连接 depthConcatenationLayer
    Conv1D convolution1dLayer
    Conv2D convolution2dLayer
    Conv2DTranspose transposedConv2dLayer
    CuDNNGRU gruLayer
    CuDNNLSTM lstmLayer
    密集的 fullyConnectedLayer
    DepthwiseConv2D groupedConvolution2dLayer
    辍学 dropoutLayer
    嵌入 wordEmbeddingLayer(文本分析工具箱)
    nnet.keras.layer.FlattenCStyleLayer
    GlobalAveragePooling1D globalAveragePooling1dLayer
    GlobalAveragePooling2D globalAveragePooling2dLayer
    GlobalMaxPool1D globalMaxPooling1dLayer
    GlobalMaxPool2D globalMaxPooling2dLayer
    格勒乌 gruLayer
    输入 imageInputLayersequenceInputLayer,或featureInputLayer
    LSTM lstmLayer
    MaxPool1D maxPooling1dLayer
    MaxPool2D maxPooling2dLayer
    multiplicationLayer
    SeparableConv2D groupedConvolution2dLayerconvolution2dLayer
    TimeDistributed sequenceFoldingLayer在包裹层之前,和sequenceUnfoldingLayer包裹层后
    UpSampling2D resize2dLayer(图像处理工具箱)
    UpSampling3D resize3dLayer(图像处理工具箱)
    ZeroPadding1D nnet.keras.layer.ZeroPadding1DLayer
    ZeroPadding2D nnet.keras.layer.ZeroPadding2DLayer

    *对于PReLU层,importTensorFlowNetwork用向量元素的平均值替换向量值的缩放参数。您可以在导入后将参数更改为向量。示例请参见导入Keras PReLU图层

    支持TensorFlow-Keras损失函数

    importTensorFlowNetwork支持以下Keras损耗函数:

    • mean_squared_error

    • categorical_crossentropy

    • sparse_categorical_crossentropy

    • binary_crossentropy

    支持TensorFlow运营商

    importTensorFlowNetwork支持以下TensorFlow操作符转换为MATLAB函数dlarray支持。

    TensorFlow运营商 对应的MATLAB函数
    添加 tfAdd
    AddN tfAddN
    AddV2 tfAdd
    断言 断言
    AvgPool tfAvgPool
    BatchMatMulV2 tfBatchMatMulV2
    BiasAdd tfBiasAdd
    BroadcastTo tfBroadcastTo
    tfCast
    ConcatV2 tfCat
    常量 无(转换为自定义层中的权重)
    Conv2D tfConv2D
    DepthToSpace depthToSpace(图像处理工具箱)
    DepthwiseConv2dNative tfDepthwiseConv2D
    经验值 经验值
    ExpandDims tfExpandDims
    FusedBatchNormV3 tfBatchnorm
    GatherV2 tfGather
    GreaterEqual 通用电气> =
    身份 无(在自定义层转换为值赋值)
    IdentityN tfIdentityN
    L2Loss tfL2Loss
    LeakyRelu leakyrelu
    lt<
    日志 日志
    MatMul tfMatMul
    MaxPool tfMaxPool
    最大 tfMaximum
    的意思是 tfMean
    最低 tfMinimum
    MirrorPad tfMirrorPad
    Mul tfMul
    负的 --
    tfStack
    tfPad
    PadV2 tfPad
    PartitionedCall None(在自定义层方法中转换为函数)
    战俘 权力.^
    刺激 tfProd
    RandomStandardNormal tfRandomStandardNormal
    范围 tfRange
    ReadVariableOp 无(在自定义层转换为值赋值)
    RealDiv tfDiv
    线性整流函数(Rectified Linear Unit) 线性整流函数(Rectified Linear Unit)
    Relu6 线性整流函数(Rectified Linear Unit)而且最小值
    重塑 tfReshape
    ResizeNearestNeighbor dlresize(图像处理工具箱)
    Rsqrt √6
    形状 tfShape
    乙状结肠 乙状结肠
    大小 tfSize
    Softmax softmax
    SpaceToDepth spaceToDepth(图像处理工具箱)
    广场 . ^ 2
    √6 √6
    SquaredDifference tfMultfSub
    挤压 tfSqueeze
    StatefulPartitionedCall None(在自定义层方法中转换为函数)
    StopGradient tfStopGradient
    StridedSlice tfStridedSlicetfSqueeze
    tfSub
    双曲正切 双曲正切
    瓷砖 tfTile
    转置 tfTranspose

    有关操作于的函数的更多信息dlarray对象,看到dlarray支持的函数列表

    为导入网络生成代码

    你可以用MATLAB编码器™或GPU Coder™与深度学习工具箱一起生成MEX,独立CPU, CUDA®MEX,或用于导入网络的独立CUDA代码。有关更多信息,请参见深度学习代码生成

    • 使用MATLAB编码器使用深度学习工具箱生成MEX或独立CPU代码,在桌面或嵌入式目标上运行。您可以部署生成的独立代码,使用Intel®MKL-DNN库或ARM®计算库。另外,您也可以生成不调用第三方库函数的通用C或c++代码。有关更多信息,请参见基于MATLAB编码器的深度学习(MATLAB编码器)

    • 使用GPU编码器与深度学习工具箱生成CUDA MEX或独立CUDA代码,运行在桌面或嵌入式目标。您可以部署生成的独立CUDA代码,使用CUDA深度神经网络库(cuDNN)、TensorRT™高性能推理库或用于Mali GPU的ARM Compute库。有关更多信息,请参见GPU Coder深度学习(GPU编码器)

    importTensorFlowNetwork返回网络作为一个DAGNetworkdlnetwork对象。这两个对象都支持代码生成。如欲了解更多有关MATLAB编码器以及GPU Coder对深度学习工具箱对象的支持,参见支持类(MATLAB编码器)而且支持类(GPU编码器),分别。

    您可以为任何导入的网络生成代码,其层支持代码生成。以获取支持代码生成的层的列表MATLAB编码器和GPU Coder,见支持层(MATLAB编码器)而且支持层(GPU编码器),分别。有关每个内置MATLAB层的代码生成功能和限制的更多信息,请参阅该层的扩展功能部分。例如,参见代码生成而且GPU代码生成imageInputLayer

    GPU使用“导入网络”

    importTensorFlowNetwork不会在GPU上执行。然而,importTensorFlowNetwork导入深度学习的预训练神经网络作为DAGNetworkdlnetwork对象,你可以在GPU上使用。

    • 如果您将网络导入为DAGNetwork对象,您可以在CPU或GPU上使用分类.使用name-value参数指定硬件需求ExecutionEnvironment.对于具有多个输出的网络,请使用预测函数DAGNetwork对象。

    • 如果您将网络导入为DAGNetwork对象,您可以在CPU或GPU上使用预测.使用name-value参数指定硬件需求ExecutionEnvironment.如果网络有多个输出,则指定name-value参数ReturnCategorical作为真正的

    • 如果您将网络导入为dlnetwork对象,您可以在CPU或GPU上使用预测.这个函数预测当输入数据或网络参数存储在图形处理器上时,将在图形处理器上执行。

      • 如果你使用minibatchqueue要处理和管理小批量输入数据,可以使用minibatchqueue对象默认情况下,如果GPU可用,则将输出转换为GPU数组。

      • 使用dlupdate的可学习参数转换dlnetwork对象到GPU数组。

        dlupdate(@gpuArray,net)

    • 导入的网络可以在CPU或GPU上进行训练trainNetwork.要指定培训选项,包括用于执行环境的选项,请使用trainingOptions函数。使用name-value参数指定硬件需求ExecutionEnvironment.有关如何加速训练的更多信息,请参见在并行、gpu和云上扩展深度学习

    使用GPU需要并行计算工具箱™和支持的GPU设备。有关支持的设备的信息,请参见GPU计算要求(并行计算工具箱)

    提示

    • 如果导入的网络包含一个不支持转换为内置MATLAB层的层(参见TensorFlow-Keras层支持转换为内置的MATLAB层),importTensorFlowNetwork不生成自定义层,那么importTensorFlowNetwork返回一个错误。在这种情况下,您仍然可以使用importTensorFlowLayers导入网络架构。

    • 要使用预训练的网络对新图像进行预测或转移学习,必须以与用于训练导入模型的图像预处理相同的方式对图像进行预处理。最常见的预处理步骤是调整图像的大小,减去图像平均值,并将图像从BGR格式转换为RGB格式。

      • 要调整图像的大小,请使用imresize.例如,[3] 227227年imresize(图片)

      • 要将图像从RGB格式转换为BGR格式,请使用翻转.例如,翻转(图片3)

      有关用于训练和预测的预处理图像的更多信息,请参见用于深度学习的图像预处理

    • 包的成员+PackageName(自定义层和TensorFlow操作符)是不可访问的,如果包的父文件夹不在MATLAB路径上。有关更多信息,请参见包和MATLAB路径

    • MATLAB使用的是基于单一的索引,而Python®使用从零开始的索引。换句话说,数组中的第一个元素在MATLAB和Python中索引分别为1和0。有关MATLAB索引的更多信息,请参见数组索引.在MATLAB中,要使用索引数组(印第安纳州),将数组转换为印第安纳州+ 1

    • 更多提示,请参见关于从TensorFlow、PyTorch和ONNX导入模型的提示

    选择功能

    使用importTensorFlowNetworkimportTensorFlowLayers以保存的模型格式导入TensorFlow网络[2].或者,如果网络是HDF5或JSON格式的,使用importKerasNetworkimportKerasLayers导入网络。

    参考文献

    [1]TensorFlowhttps://www.tensorflow.org/

    [2]使用SavedModel格式https://www.tensorflow.org/guide/saved_model

    版本历史

    在R2021a中引入

    Baidu
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