画像から犬種・猫種を特定する方法（Efficient net）

初めに

画像から犬種・猫種を特定したいと思います。それもたった11行のpythonのコードで！

tensorflowには、学習済みのモデルがたくさん組み込まれています。その中のefficient netを使用します。このモデルはすでに1000種類の画像分類タスクを学習されているので、自分で学習させる必要なくすぐに分類に使用できます。このモデルでは、犬は125種、猫は５種の分類ができます。

tensorflowで使用できるモデル一覧はこちら

https://www.tensorflow.org/api_docs/python/tf/keras/applications

モデルが多すぎてどれを使ったらいいのかわからないですが、以下のQiita記事がヒントになります。

https://qiita.com/omiita/items/83643f78baabfa210ab1

コード

google colabを使うと環境設定も不要で、簡単です。以下のようにcolabの画面の左下のところに写真をドロップしてください。

この写真を判定してもらいます。

商用利用無料
帰属表示は必要ありません

Pixabay License

そして、以下のコードを実行します。

from tensorflow.keras.applications import EfficientNetB0
from tensorflow.keras.preprocessing.image import load_img, img_to_array
import numpy as np
import tensorflow as tf

# 写真の前処理を行う※
pic = load_img("/content/dog_dalmatian.jpg", target_size= (224,224,3))
pic = img_to_array(pic).astype('float32')
pic = np.expand_dims(pic,axis=0)
processedpic = tf.keras.applications.efficientnet.preprocess_input(pic)

# efficientnetのモデルを読み込む
model = EfficientNetB0(weights='imagenet')

# modelを使って犬種・猫種を予想する
prediction = model.predict(processedpic)
tf.keras.applications.efficientnet.decode_predictions(prediction)

[[(‘n02110341’, ‘dalmatian’, 0.90001744),
(‘n02109047’, ‘Great_Dane’, 0.0051623993),
(‘n02100735’, ‘English_setter’, 0.0027725038),
(‘n02100236’, ‘German_short-haired_pointer’, 0.0025760268),
(‘n02092339’, ‘Weimaraner’, 0.0019489381)]]

1000カテゴリーの中から可能性が高い５カテゴリーを確率で教えてくれます。1000カテゴリーは、犬以外のカテゴリもたくさん入っています。

ダルメシアンが90％です！正解！

load_img（）の中には、写真のファイルのパスを設定してください。

他にも試してみます。

[[(‘n02099712’, ‘Labrador_retriever’, 0.42502728),
(‘n02093428’, ‘American_Staffordshire_terrier’, 0.04134651),
(‘n02109961’, ‘Eskimo_dog’, 0.032269508),
(‘n02110185’, ‘Siberian_husky’, 0.031741217),
(‘n02093256’, ‘Staffordshire_bullterrier’, 0.024241285)]]

[[(‘n02123045’, ‘tabby’, 0.23962992),
(‘n02123159’, ‘tiger_cat’, 0.21859926),
(‘n02127052’, ‘lynx’, 0.13928987),
(‘n02124075’, ‘Egyptian_cat’, 0.13626963),
(‘n02123394’, ‘Persian_cat’, 0.056125946)]]

tabbyはトラ猫だそうです。

[[(‘n02123597’, ‘Siamese_cat’, 0.829578),
(‘n01877812’, ‘wallaby’, 0.012674228),
(‘n02497673’, ‘Madagascar_cat’, 0.008706838),
(‘n02500267’, ‘indri’, 0.007321883),
(‘n02127052’, ‘lynx’, 0.0048339292)]]

さてこれはどうでしょう。犬も猫も一緒です。

[[(‘n02113023’, ‘Pembroke’, 0.8427573),
(‘n02113186’, ‘Cardigan’, 0.027167425),
(‘n02094258’, ‘Norwich_terrier’, 0.007881726),
(‘n02110806’, ‘basenji’, 0.0076770447),
(‘n02110185’, ‘Siberian_husky’, 0.0065252013)]]

コーギーだけ当たってます。猫は？？

1000カテゴリは何があるか

Efficient netの学習した1000カテゴリは以下で確認できます。

https://storage.googleapis.com/download.tensorflow.org/data/imagenet_class_index.json

犬　125種類

猫　５種