TensorFlow 2.0 Alpha : 上級 Tutorials : テキストとシークエンス :- 画像キャプショニング with Attention (翻訳/解説)
翻訳 : (株)クラスキャット セールスインフォメーション
作成日時 : 04/08/2019
* 本ページは、TensorFlow の本家サイトの TF 2.0 Alpha – Advanced Tutorials – Text and sequences の以下のページを翻訳した上で適宜、補足説明したものです：
* サンプルコードの動作確認はしておりますが、必要な場合には適宜、追加改変しています。
* ご自由にリンクを張って頂いてかまいませんが、sales-info@classcat.com までご一報いただけると嬉しいです。
テキストとシークエンス :- 画像キャプショニング with Attention
下のような画像が与えられたとき、私達の目標は “a surfer riding on a wave” のようなキャプションを生成することです。
Image Source, License: Public Domain
ここでは、attention ベースのモデルを使用します。これは、(モデルが) キャプションを生成するとき画像のどのパートにモデルがフォーカスするかを見ることを可能にします。
下のこのモデル・アーキテクチャは Show, Attend and Tell: Neural Image Caption Generation with Visual Attention に類似しています。
このノートブックは end-to-end なサンプルです。実行する時、それは MS-COCO データセットをダウンロードして Inception V3 を使用して画像のサブセットを前処理してキャッシュして、エンコーダ-デコーダ・モデルを訓練して、そして新しい画像上でキャプションを生成するためにそれを使用します。
このサンプルでは、比較的小さい総量のデータ上でモデルを訓練します。モデルは最初の 30,000 キャプション上で訓練されます (シャッフルに依拠しておよそ ~20,000 画像に相当します、データセットの画像毎に複数のキャプションがあるからです)。
from __future__ import absolute_import, division, print_function, unicode_literals
!pip install -q tensorflow==2.0.0-alpha0 import tensorflow as tf # We'll generate plots of attention in order to see which parts of an image # our model focuses on during captioning import matplotlib.pyplot as plt # Scikit-learn includes many helpful utilities from sklearn.model_selection import train_test_split from sklearn.utils import shuffle import re import numpy as np import os import time import json from glob import glob from PIL import Image import pickle
MS-COCO データセットをダウンロードして準備する
モデルを訓練するために MS-COCO データセットを使用します。このデータセットは 82,000 以上の画像を含み、その各々は少なくとも 5 つの異なるキャプションでアノテートされています。下のコードはデータセットを自動的にダウンロードして抽出します。
警告: これから先に巨大なダウンロード があります。訓練セットを使用します、それは 13 GB ファイルです。
annotation_zip = tf.keras.utils.get_file('captions.zip',
cache_subdir=os.path.abspath('.'),
origin = 'http://images.cocodataset.org/annotations/annotations_trainval2014.zip',
extract = True)
annotation_file = os.path.dirname(annotation_zip)+'/annotations/captions_train2014.json'
name_of_zip = 'train2014.zip'
if not os.path.exists(os.path.abspath('.') + '/' + name_of_zip):
image_zip = tf.keras.utils.get_file(name_of_zip,
cache_subdir=os.path.abspath('.'),
origin = 'http://images.cocodataset.org/zips/train2014.zip',
extract = True)
PATH = os.path.dirname(image_zip)+'/train2014/'
else:
PATH = os.path.abspath('.')+'/train2014/'
オプションで、より高速な訓練のために訓練セットのサイズを制限する
このサンプルのために、30,000 キャプションのサブセットを選択し、これらと対応する画像をモデルを訓練するために使用します。通例のように、より多くのデータを使用することを選択すれば、キャプショニング品質は改善します。
# read the json file
with open(annotation_file, 'r') as f:
annotations = json.load(f)
# storing the captions and the image name in vectors
all_captions = []
all_img_name_vector = []
for annot in annotations['annotations']:
caption = ' ' + annot['caption'] + ' '
image_id = annot['image_id']
full_coco_image_path = PATH + 'COCO_train2014_' + '%012d.jpg' % (image_id)
all_img_name_vector.append(full_coco_image_path)
all_captions.append(caption)
# shuffling the captions and image_names together
# setting a random state
train_captions, img_name_vector = shuffle(all_captions,
all_img_name_vector,
random_state=1)
# selecting the first 30000 captions from the shuffled set
num_examples = 30000
train_captions = train_captions[:num_examples]
img_name_vector = img_name_vector[:num_examples]
len(train_captions), len(all_captions)
(30000, 414113)
InceptionV3 を使用して画像を前処理する
次に、各画像を分類するために (Imagenet で事前訓練された) InceptionV3 を使用します。最後の畳込み層から特徴を抽出します。
最初に、画像を次により inceptionV3 が想定するフォーマットに変換する必要があります : * 画像を (299, 299) にリサイズします。* preprocess_input メソッドを使用してピクセルを -1 から 1 の範囲に置きます (InceptionV3 を訓練するために使用された画像のフォーマットに適合させるためです)。
def load_image(image_path):
img = tf.io.read_file(image_path)
img = tf.image.decode_jpeg(img, channels=3)
img = tf.image.resize(img, (299, 299))
img = tf.keras.applications.inception_v3.preprocess_input(img)
return img, image_path
InceptionV3 を初期化して事前訓練された Imagenet 重みをロードする
そのため、tf.keras モデルを作成します、そこでは出力層は InceptionV3 アーキテクチャの最後の畳み込み層です。* 各画像はネットワークを通して forward されて最後に得られるベクトルは辞書にストアされます (image_name –> feature_vector)。* 最後の畳み込み層を使用します、何故ならばこのサンプルで attention を使用しているからです。この層の出力の shape は 8x8x2048 です。* 訓練の間はこれを行なうことを回避しますので、ボトルネックにはなりません。* 総ての画像がネットワークを通された後、辞書を pickle 化してそれをディスクにセーブします。
image_model = tf.keras.applications.InceptionV3(include_top=False,
weights='imagenet')
new_input = image_model.input
hidden_layer = image_model.layers[-1].output
image_features_extract_model = tf.keras.Model(new_input, hidden_layer)
InceptionV3 から抽出した特徴をキャッシュする
各画像を InceptionV3 で前処理して出力をディスクにキャッシュします。RAM に出力をキャッシングすることはより高速ですがメモリ集約的で、画像毎に 8 * 8 * 2048 floats を必要とします。書く時点で、これは Colab のメモリ制限を超過するでしょう (これらは変更されるかもしれませんが、現在インスタンスはおよそ 12 GB メモリを持つようです)。
パフォーマンスは更に多いコードの代償でより洗練されたキャッシング・ストラテジー (e.g., ディスク I/O へのランダムアクセスを減じるために画像をシャーディングする) で改善されるかもしれません。
これは GPU を伴う Colab でおよそ 10 分間かかります。進捗バーを見ることを望むのであれば、tqdm をインストールして (!pip install tqdm)、そしてこの行を変更することができるでしょう :
for img, path in image_dataset: to: for img, path in tqdm(image_dataset):.
# getting the unique images
encode_train = sorted(set(img_name_vector))
# feel free to change the batch_size according to your system configuration
image_dataset = tf.data.Dataset.from_tensor_slices(encode_train)
image_dataset = image_dataset.map(
load_image, num_parallel_calls=tf.data.experimental.AUTOTUNE).batch(16)
for img, path in image_dataset:
batch_features = image_features_extract_model(img)
batch_features = tf.reshape(batch_features,
(batch_features.shape[0], -1, batch_features.shape[3]))
for bf, p in zip(batch_features, path):
path_of_feature = p.numpy().decode("utf-8")
np.save(path_of_feature, bf.numpy())
キャプションを前処理してトークン化する
- 最初にキャプションをトークン化します (e.g., スペースで分割することにより)。これはデータの総ての一意な単語の語彙を与えます (e.g., “surfing”, “football”, etc)。
- 次に、メモリを節約するために語彙サイズを top 5,000 単語に制限します。総ての他の単語をトークン “UNK” (for unknown) で置き替えます。
- 最後に word –> index マッピング (and vice-versa) を作成します。
- それから最長のものと同じ長さになるように総てのシークエンスをパッドします。
# This will find the maximum length of any caption in our dataset
def calc_max_length(tensor):
return max(len(t) for t in tensor)
# The steps above is a general process of dealing with text processing
# choosing the top 5000 words from the vocabulary
top_k = 5000
tokenizer = tf.keras.preprocessing.text.Tokenizer(num_words=top_k,
oov_token="<unk>",
filters='!"#$%&()*+.,-/:;=?@[\]^_`{|}~ ')
tokenizer.fit_on_texts(train_captions)
train_seqs = tokenizer.texts_to_sequences(train_captions)
tokenizer.word_index['<pad>'] = 0 tokenizer.index_word[0] = '<pad>'
# creating the tokenized vectors train_seqs = tokenizer.texts_to_sequences(train_captions)
# padding each vector to the max_length of the captions # if the max_length parameter is not provided, pad_sequences calculates that automatically cap_vector = tf.keras.preprocessing.sequence.pad_sequences(train_seqs, padding='post')
# calculating the max_length # used to store the attention weights max_length = calc_max_length(train_seqs)
データを訓練とテストに分割する
# Create training and validation sets using 80-20 split
img_name_train, img_name_val, cap_train, cap_val = train_test_split(img_name_vector,
cap_vector,
test_size=0.2,
random_state=0)
len(img_name_train), len(cap_train), len(img_name_val), len(cap_val)
(24000, 24000, 6000, 6000)
画像とキャプションの準備ができました！次に、モデルを訓練するために使用する tf.data データセットを作成しましょう。
# feel free to change these parameters according to your system's configuration BATCH_SIZE = 64 BUFFER_SIZE = 1000 embedding_dim = 256 units = 512 vocab_size = len(tokenizer.word_index) + 1 num_steps = len(img_name_train) // BATCH_SIZE # shape of the vector extracted from InceptionV3 is (64, 2048) # these two variables represent that features_shape = 2048 attention_features_shape = 64
# loading the numpy files
def map_func(img_name, cap):
img_tensor = np.load(img_name.decode('utf-8')+'.npy')
return img_tensor, cap
dataset = tf.data.Dataset.from_tensor_slices((img_name_train, cap_train))
# using map to load the numpy files in parallel
dataset = dataset.map(lambda item1, item2: tf.numpy_function(
map_func, [item1, item2], [tf.float32, tf.int32]),
num_parallel_calls=tf.data.experimental.AUTOTUNE)
# shuffling and batching
dataset = dataset.shuffle(BUFFER_SIZE).batch(BATCH_SIZE)
dataset = dataset.prefetch(buffer_size=tf.data.experimental.AUTOTUNE)
モデル
面白いことに、下のデコーダは ニューラル機械翻訳 with Attention のためのサンプルのものと同一です。
モデル・アーキテクチャは Show, Attend and Tell ペーパーによりインスパイアされています。
- このサンプルでは、InceptionV3 のより低い畳み込み層から特徴を抽出します、これは shape (8, 8, 2048) のベクトルを与えます。
- それを (64, 2048) の shape に押しつぶします。
- それからこのベクトルは CNN エンコーダを通して渡されます (これは単一の完全結合層から成ります)。
- RNN (ここでは GRU) が次の単語を予測するために画像を注視します。
class BahdanauAttention(tf.keras.Model):
def __init__(self, units):
super(BahdanauAttention, self).__init__()
self.W1 = tf.keras.layers.Dense(units)
self.W2 = tf.keras.layers.Dense(units)
self.V = tf.keras.layers.Dense(1)
def call(self, features, hidden):
# features(CNN_encoder output) shape == (batch_size, 64, embedding_dim)
# hidden shape == (batch_size, hidden_size)
# hidden_with_time_axis shape == (batch_size, 1, hidden_size)
hidden_with_time_axis = tf.expand_dims(hidden, 1)
# score shape == (batch_size, 64, hidden_size)
score = tf.nn.tanh(self.W1(features) + self.W2(hidden_with_time_axis))
# attention_weights shape == (batch_size, 64, 1)
# we get 1 at the last axis because we are applying score to self.V
attention_weights = tf.nn.softmax(self.V(score), axis=1)
# context_vector shape after sum == (batch_size, hidden_size)
context_vector = attention_weights * features
context_vector = tf.reduce_sum(context_vector, axis=1)
return context_vector, attention_weights
class CNN_Encoder(tf.keras.Model):
# Since we have already extracted the features and dumped it using pickle
# This encoder passes those features through a Fully connected layer
def __init__(self, embedding_dim):
super(CNN_Encoder, self).__init__()
# shape after fc == (batch_size, 64, embedding_dim)
self.fc = tf.keras.layers.Dense(embedding_dim)
def call(self, x):
x = self.fc(x)
x = tf.nn.relu(x)
return x
class RNN_Decoder(tf.keras.Model):
def __init__(self, embedding_dim, units, vocab_size):
super(RNN_Decoder, self).__init__()
self.units = units
self.embedding = tf.keras.layers.Embedding(vocab_size, embedding_dim)
self.gru = tf.keras.layers.GRU(self.units,
return_sequences=True,
return_state=True,
recurrent_initializer='glorot_uniform')
self.fc1 = tf.keras.layers.Dense(self.units)
self.fc2 = tf.keras.layers.Dense(vocab_size)
self.attention = BahdanauAttention(self.units)
def call(self, x, features, hidden):
# defining attention as a separate model
context_vector, attention_weights = self.attention(features, hidden)
# x shape after passing through embedding == (batch_size, 1, embedding_dim)
x = self.embedding(x)
# x shape after concatenation == (batch_size, 1, embedding_dim + hidden_size)
x = tf.concat([tf.expand_dims(context_vector, 1), x], axis=-1)
# passing the concatenated vector to the GRU
output, state = self.gru(x)
# shape == (batch_size, max_length, hidden_size)
x = self.fc1(output)
# x shape == (batch_size * max_length, hidden_size)
x = tf.reshape(x, (-1, x.shape[2]))
# output shape == (batch_size * max_length, vocab)
x = self.fc2(x)
return x, state, attention_weights
def reset_state(self, batch_size):
return tf.zeros((batch_size, self.units))
encoder = CNN_Encoder(embedding_dim) decoder = RNN_Decoder(embedding_dim, units, vocab_size)
optimizer = tf.keras.optimizers.Adam() loss_object = tf.keras.losses.SparseCategoricalCrossentropy(from_logits=True) def loss_function(real, pred): mask = tf.math.logical_not(tf.math.equal(real, 0)) loss_ = loss_object(real, pred) mask = tf.cast(mask, dtype=loss_.dtype) loss_ *= mask return tf.reduce_mean(loss_)
チェックポイント
checkpoint_path = "./checkpoints/train"
ckpt = tf.train.Checkpoint(encoder=encoder,
decoder=decoder,
optimizer = optimizer)
ckpt_manager = tf.train.CheckpointManager(ckpt, checkpoint_path, max_to_keep=5)
start_epoch = 0
if ckpt_manager.latest_checkpoint:
start_epoch = int(ckpt_manager.latest_checkpoint.split('-')[-1])
訓練
- それぞれの .npy ファイルにストアされている特徴を抽出してからそれらの特徴をエンコーダを通して渡します。
- エンコーダ出力、(0 に初期化された) 隠れ状態そしてデコーダ入力 (それは start トークンです) がデコーダに渡されます。
- デコーダは予測とデコーダ隠れ状態を返します。
- そしてデコーダ隠れ状態はモデルに渡し戻されて予測は損失を計算するために使用されます。
- デコーダへの次の入力を決めるために teacher forcing を使用します。
- teacher forcing はそこではターゲット単語がデコーダへの次の入力として渡されるようなテクニックです。
- 最後のステップは勾配を計算してそれを optimizer に適用してそして backpropagate します。
# adding this in a separate cell because if you run the training cell # many times, the loss_plot array will be reset loss_plot = []
@tf.function
def train_step(img_tensor, target):
loss = 0
# initializing the hidden state for each batch
# because the captions are not related from image to image
hidden = decoder.reset_state(batch_size=target.shape[0])
dec_input = tf.expand_dims([tokenizer.word_index['']] * BATCH_SIZE, 1)
with tf.GradientTape() as tape:
features = encoder(img_tensor)
for i in range(1, target.shape[1]):
# passing the features through the decoder
predictions, hidden, _ = decoder(dec_input, features, hidden)
loss += loss_function(target[:, i], predictions)
# using teacher forcing
dec_input = tf.expand_dims(target[:, i], 1)
total_loss = (loss / int(target.shape[1]))
trainable_variables = encoder.trainable_variables + decoder.trainable_variables
gradients = tape.gradient(loss, trainable_variables)
optimizer.apply_gradients(zip(gradients, trainable_variables))
return loss, total_loss
EPOCHS = 20
for epoch in range(start_epoch, EPOCHS):
start = time.time()
total_loss = 0
for (batch, (img_tensor, target)) in enumerate(dataset):
batch_loss, t_loss = train_step(img_tensor, target)
total_loss += t_loss
if batch % 100 == 0:
print ('Epoch {} Batch {} Loss {:.4f}'.format(
epoch + 1, batch, batch_loss.numpy() / int(target.shape[1])))
# storing the epoch end loss value to plot later
loss_plot.append(total_loss / num_steps)
if epoch % 5 == 0:
ckpt_manager.save()
print ('Epoch {} Loss {:.6f}'.format(epoch + 1,
total_loss/num_steps))
print ('Time taken for 1 epoch {} sec\n'.format(time.time() - start))
Epoch 1 Batch 0 Loss 2.0556 Epoch 1 Batch 100 Loss 1.0668 Epoch 1 Batch 200 Loss 0.8879 Epoch 1 Batch 300 Loss 0.8524 Epoch 1 Loss 1.009767 Time taken for 1 epoch 256.95692324638367 sec Epoch 2 Batch 0 Loss 0.8081 Epoch 2 Batch 100 Loss 0.7681 Epoch 2 Batch 200 Loss 0.6946 Epoch 2 Batch 300 Loss 0.7042 Epoch 2 Loss 0.756167 Time taken for 1 epoch 186.68594098091125 sec Epoch 3 Batch 0 Loss 0.6851 Epoch 3 Batch 100 Loss 0.6817 Epoch 3 Batch 200 Loss 0.6316 Epoch 3 Batch 300 Loss 0.6391 Epoch 3 Loss 0.679992 Time taken for 1 epoch 186.36522102355957 sec Epoch 4 Batch 0 Loss 0.6381 Epoch 4 Batch 100 Loss 0.6314 Epoch 4 Batch 200 Loss 0.5915 Epoch 4 Batch 300 Loss 0.5961 Epoch 4 Loss 0.635389 Time taken for 1 epoch 186.6236436367035 sec Epoch 5 Batch 0 Loss 0.5991 Epoch 5 Batch 100 Loss 0.5896 Epoch 5 Batch 200 Loss 0.5607 Epoch 5 Batch 300 Loss 0.5670 Epoch 5 Loss 0.602497 Time taken for 1 epoch 187.06984400749207 sec Epoch 6 Batch 0 Loss 0.5679 Epoch 6 Batch 100 Loss 0.5558 Epoch 6 Batch 200 Loss 0.5350 Epoch 6 Batch 300 Loss 0.5461 Epoch 6 Loss 0.575848 Time taken for 1 epoch 187.72310757637024 sec Epoch 7 Batch 0 Loss 0.5503 Epoch 7 Batch 100 Loss 0.5283 Epoch 7 Batch 200 Loss 0.5120 Epoch 7 Batch 300 Loss 0.5242 Epoch 7 Loss 0.551446 Time taken for 1 epoch 187.74794459342957 sec Epoch 8 Batch 0 Loss 0.5432 Epoch 8 Batch 100 Loss 0.5078 Epoch 8 Batch 200 Loss 0.5003 Epoch 8 Batch 300 Loss 0.4915 Epoch 8 Loss 0.529145 Time taken for 1 epoch 186.81623315811157 sec Epoch 9 Batch 0 Loss 0.5156 Epoch 9 Batch 100 Loss 0.4842 Epoch 9 Batch 200 Loss 0.4923 Epoch 9 Batch 300 Loss 0.4677 Epoch 9 Loss 0.509899 Time taken for 1 epoch 189.49438571929932 sec Epoch 10 Batch 0 Loss 0.4995 Epoch 10 Batch 100 Loss 0.4710 Epoch 10 Batch 200 Loss 0.4750 Epoch 10 Batch 300 Loss 0.4601 Epoch 10 Loss 0.492096 Time taken for 1 epoch 189.16131472587585 sec Epoch 11 Batch 0 Loss 0.4797 Epoch 11 Batch 100 Loss 0.4495 Epoch 11 Batch 200 Loss 0.4552 Epoch 11 Batch 300 Loss 0.4408 Epoch 11 Loss 0.474645 Time taken for 1 epoch 190.57548332214355 sec Epoch 12 Batch 0 Loss 0.4787 Epoch 12 Batch 100 Loss 0.4315 Epoch 12 Batch 200 Loss 0.4504 Epoch 12 Batch 300 Loss 0.4293 Epoch 12 Loss 0.457647 Time taken for 1 epoch 190.24215531349182 sec Epoch 13 Batch 0 Loss 0.4621 Epoch 13 Batch 100 Loss 0.4107 Epoch 13 Batch 200 Loss 0.4271 Epoch 13 Batch 300 Loss 0.4133 Epoch 13 Loss 0.442507 Time taken for 1 epoch 187.96875071525574 sec Epoch 14 Batch 0 Loss 0.4383 Epoch 14 Batch 100 Loss 0.3987 Epoch 14 Batch 200 Loss 0.4239 Epoch 14 Batch 300 Loss 0.3913 Epoch 14 Loss 0.429215 Time taken for 1 epoch 185.89738130569458 sec Epoch 15 Batch 0 Loss 0.4121 Epoch 15 Batch 100 Loss 0.3933 Epoch 15 Batch 200 Loss 0.4079 Epoch 15 Batch 300 Loss 0.3788 Epoch 15 Loss 0.415965 Time taken for 1 epoch 186.6773328781128 sec Epoch 16 Batch 0 Loss 0.4062 Epoch 16 Batch 100 Loss 0.3752 Epoch 16 Batch 200 Loss 0.3947 Epoch 16 Batch 300 Loss 0.3715 Epoch 16 Loss 0.402814 Time taken for 1 epoch 186.04795384407043 sec Epoch 17 Batch 0 Loss 0.3793 Epoch 17 Batch 100 Loss 0.3604 Epoch 17 Batch 200 Loss 0.3941 Epoch 17 Batch 300 Loss 0.3504 Epoch 17 Loss 0.391162 Time taken for 1 epoch 187.62019681930542 sec Epoch 18 Batch 0 Loss 0.3685 Epoch 18 Batch 100 Loss 0.3496 Epoch 18 Batch 200 Loss 0.3744 Epoch 18 Batch 300 Loss 0.3480 Epoch 18 Loss 0.382786 Time taken for 1 epoch 185.68778085708618 sec Epoch 19 Batch 0 Loss 0.3608 Epoch 19 Batch 100 Loss 0.3384 Epoch 19 Batch 200 Loss 0.3500 Epoch 19 Batch 300 Loss 0.3229 Epoch 19 Loss 0.371033 Time taken for 1 epoch 185.8159191608429 sec Epoch 20 Batch 0 Loss 0.3568 Epoch 20 Batch 100 Loss 0.3288 Epoch 20 Batch 200 Loss 0.3357 Epoch 20 Batch 300 Loss 0.2945 Epoch 20 Loss 0.358618 Time taken for 1 epoch 186.8766734600067 sec
plt.plot(loss_plot)
plt.xlabel('Epochs')
plt.ylabel('Loss')
plt.title('Loss Plot')
plt.show()
キャプション！
- evaluate 関数は訓練ループに類似しています、teacher forcing をここでは使用しないことを除いて。各時間ステップにおけるデコーダへの入力は隠れ状態とエンコーダ出力に加えてその前の予測です。
- モデルが end トークンを予測するとき予測は停止します。
- そして総ての時間ステップのために attention 重みをストアします。
def evaluate(image):
attention_plot = np.zeros((max_length, attention_features_shape))
hidden = decoder.reset_state(batch_size=1)
temp_input = tf.expand_dims(load_image(image)[0], 0)
img_tensor_val = image_features_extract_model(temp_input)
img_tensor_val = tf.reshape(img_tensor_val, (img_tensor_val.shape[0], -1, img_tensor_val.shape[3]))
features = encoder(img_tensor_val)
dec_input = tf.expand_dims([tokenizer.word_index['']], 0)
result = []
for i in range(max_length):
predictions, hidden, attention_weights = decoder(dec_input, features, hidden)
attention_plot[i] = tf.reshape(attention_weights, (-1, )).numpy()
predicted_id = tf.argmax(predictions[0]).numpy()
result.append(tokenizer.index_word[predicted_id])
if tokenizer.index_word[predicted_id] == '':
return result, attention_plot
dec_input = tf.expand_dims([predicted_id], 0)
attention_plot = attention_plot[:len(result), :]
return result, attention_plot
def plot_attention(image, result, attention_plot):
temp_image = np.array(Image.open(image))
fig = plt.figure(figsize=(10, 10))
len_result = len(result)
for l in range(len_result):
temp_att = np.resize(attention_plot[l], (8, 8))
ax = fig.add_subplot(len_result//2, len_result//2, l+1)
ax.set_title(result[l])
img = ax.imshow(temp_image)
ax.imshow(temp_att, cmap='gray', alpha=0.6, extent=img.get_extent())
plt.tight_layout()
plt.show()
# captions on the validation set
rid = np.random.randint(0, len(img_name_val))
image = img_name_val[rid]
real_caption = ' '.join([tokenizer.index_word[i] for i in cap_val[rid] if i not in [0]])
result, attention_plot = evaluate(image)
print ('Real Caption:', real_caption)
print ('Prediction Caption:', ' '.join(result))
plot_attention(image, result, attention_plot)
# opening the image
Image.open(img_name_val[rid])
Real Caption: <start> a man gets ready to hit a ball with a bat <end> Prediction Caption: a baseball player begins to bat <end>
貴方自身の画像でそれを試してください
楽しみのために、貴方自身の画像を丁度訓練したモデルでキャプションするために使用できるメソッドを下で提供しました。留意してください、それはデータの比較的小さい量の上で訓練されました、そして貴方の画像は訓練データとは異なるかもしれません (そのため奇妙な結果に備えてください！)
image_url = 'https://tensorflow.org/images/surf.jpg'
image_extension = image_url[-4:]
image_path = tf.keras.utils.get_file('image'+image_extension,
origin=image_url)
result, attention_plot = evaluate(image_path)
print ('Prediction Caption:', ' '.join(result))
plot_attention(image_path, result, attention_plot)
# opening the image
Image.open(image_path)
Prediction Caption: a man riding a surf board in the water <end>
以上