如何在Matlab神经网络中将训练数据制作成4D数组 – 正确的数据输入方法

我的数据集包含1000张尺寸为100×40的RGB图像。因此,Xdata = 1x1x1000,数据类型为double。

其中我使用了前700张进行训练,Xtrain = 1x1x700,数据类型为Image。

我遇到了以下错误

Error using trainNetwork (line 150)    Invalid training data. X must be a 4-D array of images, an ImageDatastore, or a table.

我不明白如何使用表格数据结构,以及如何正确地将数据输入到CNN中?是否不能直接将RGB图像作为图像数据类型输入,或者我需要转换每个通道并输入3个2D矩阵?

imageSize = [100 40];dropoutProb = 0.1;numF = 8;layers = [    imageInputLayer(imageSize)    convolution2dLayer(3,numF,'Padding','same')    batchNormalizationLayer    reluLayer    maxPooling2dLayer(3,'Stride',2,'Padding','same')    convolution2dLayer(3,2*numF,'Padding','same')    batchNormalizationLayer    reluLayer    maxPooling2dLayer(3,'Stride',2,'Padding','same')    convolution2dLayer(3,4*numF,'Padding','same')    batchNormalizationLayer    reluLayer    maxPooling2dLayer(3,'Stride',2,'Padding','same')    convolution2dLayer(3,4*numF,'Padding','same')    batchNormalizationLayer    reluLayer    convolution2dLayer(3,4*numF,'Padding','same')    batchNormalizationLayer    reluLayer    maxPooling2dLayer([1 13])    dropoutLayer(dropoutProb)    fullyConnectedLayer(numClasses)    softmaxLayer    classificationLayer];miniBatchSize = 50;validationFrequency = floor(numel(Ytrain)/miniBatchSize);options = trainingOptions('adam', ...    'InitialLearnRate',3e-4, ...    'MaxEpochs',25, ...    'MiniBatchSize',miniBatchSize, ...    'Shuffle','every-epoch', ...    'Plots','training-progress', ...    'Verbose',false, ...    'ValidationData',{XValidation,YValidation}, ...    'ValidationFrequency',validationFrequency, ...    'LearnRateSchedule','piecewise', ...    'LearnRateDropFactor',0.1, ...    'LearnRateDropPeriod',20);  trainedNet = trainNetwork(Xtrain,layers,options);

回答:

输入的维度有误。4D数组的形状应该为:

[height, width, number_of_channels, number of images]

所以在你的情况下,训练图像的维度应该为:

[100, 40, 3, 700]

测试图像的维度应该为:

[100, 40, 3, 300]

你还在最后的完全连接层之前添加了一个dropout层,是否应该在它之前再添加一个完全连接层?现在你丢弃了最大池化的结果,这虽然可以做但相当激进。

trainNetwork() 也可以接受其他类型的输入,如果你不特别想使用4-D数据存储。我更喜欢使用从图像数据存储创建的增强图像数据存储,这是增强图像的一种非常简单的方法,如果你还没有这样做,强烈建议你这样做。如果没有,考虑将你的图像数据类型从double更改为uint8,3个uint8通道足以完全表示一个典型的输入图像,并且应该能加速你的训练过程。

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