tensorflow手写自动识别数字(0-9)

用python的tensorflow包写了个手写自动识别的py脚本

前提条件

python 复制代码
pip install tensorflow pillow numpy matplotlib
python 复制代码
import tensorflow as tf
from tensorflow.keras import datasets, layers, models
import numpy as np
import tkinter as tk
from PIL import Image, ImageOps, ImageDraw
from tkinter import ttk

# 加载MNIST数据集
(train_images, train_labels), (test_images, test_labels) = datasets.mnist.load_data()
train_images, test_images = train_images / 255.0, test_images / 255.0

# 构建卷积神经网络模型
model = models.Sequential([
    layers.Conv2D(32, (3, 3), activation='relu', input_shape=(28, 28, 1)),
    layers.MaxPooling2D((2, 2)),
    layers.Conv2D(64, (3, 3), activation='relu'),
    layers.MaxPooling2D((2, 2)),
    layers.Conv2D(64, (3, 3), activation='relu'),
    layers.Flatten(),
    layers.Dense(64, activation='relu'),
    layers.Dense(10, activation='softmax')
])

# 编译并训练模型
model.compile(optimizer='adam',
              loss='sparse_categorical_crossentropy',
              metrics=['accuracy'])
model.fit(train_images[..., np.newaxis], train_labels, epochs=5, validation_data=(test_images[..., np.newaxis], test_labels))

# Tkinter UI 界面,手写输入并预测数字
class DigitRecognizerApp:
    def __init__(self, root):
        self.root = root
        self.root.title("Handwritten Digit Recognition")

        # 创建画布用于手写,绑定窗口大小变化时调整画布大小
        self.canvas = tk.Canvas(self.root, bg='white')
        self.canvas.grid(row=0, column=0, pady=2, padx=2, sticky="nsew")
        self.canvas.bind("<B1-Motion>", self.paint)
        self.canvas.bind("<Configure>", self.resize_canvas)

        # 初始图像对象
        self.image = Image.new("L", (200, 200), 255)
        self.draw = ImageDraw.Draw(self.image)

        # 按钮:清除画布
        self.clear_button = tk.Button(self.root, text="Clear", command=self.clear_canvas)
        self.clear_button.grid(row=1, column=0, pady=2, sticky="ew")

        # 按钮:预测数字
        self.predict_button = tk.Button(self.root, text="Predict", command=self.predict_digit)
        self.predict_button.grid(row=2, column=0, pady=2, sticky="ew")

        # 结果显示区
        self.result_label = tk.Label(self.root, text="Prediction: None", font=('Helvetica', 16))
        self.result_label.grid(row=3, column=0, pady=2, sticky="ew")

        # 概率显示区 - 显示最高概率数字和所有概率
        self.prob_frame = tk.Frame(self.root)
        self.prob_frame.grid(row=4, column=0, pady=2, sticky="nsew")
        self.highest_prob_label = tk.Label(self.prob_frame, text="Highest Probability: None", font=('Helvetica', 12))
        self.highest_prob_label.pack(pady=2)
        self.prob_text = tk.Text(self.prob_frame, height=10, font=('Helvetica', 12))
        self.prob_text.pack(fill=tk.BOTH, expand=True)

        # 调整窗口布局
        self.root.grid_rowconfigure(0, weight=1)
        self.root.grid_columnconfigure(0, weight=1)
        self.root.grid_rowconfigure(4, weight=1)  # 使概率显示区域自适应

    def paint(self, event):
        # 在画布上绘制手写输入
        x, y = event.x, event.y
        r = 8  # 手写笔的半径
        self.canvas.create_oval(x-r, y-r, x+r, y+r, fill='black')
        self.draw.ellipse([x-r, y-r, x+r, y+r], fill='black')

    def resize_canvas(self, event):
        # 调整图像大小,保持用户手写的内容
        new_width, new_height = event.width, event.height
        self.image = self.image.resize((new_width, new_height), Image.ANTIALIAS)
        self.draw = ImageDraw.Draw(self.image)

    def clear_canvas(self):
        # 清除画布
        self.canvas.delete("all")
        self.image = Image.new("L", (self.canvas.winfo_width(), self.canvas.winfo_height()), 255)
        self.draw = ImageDraw.Draw(self.image)
        self.result_label.config(text="Prediction: None")
        self.highest_prob_label.config(text="Highest Probability: None")
        self.prob_text.delete(1.0, tk.END)

    def predict_digit(self):
        # 将用户手写的图像处理为模型输入格式
        img = self.image.resize((28, 28))  # 将图像调整为28x28
        img = ImageOps.invert(img)  # 反转颜色,黑底白字
        img = np.array(img).reshape(1, 28, 28, 1) / 255.0  # 标准化

        # 使用模型进行预测
        predictions = model.predict(img)
        predicted_digit = np.argmax(predictions[0])  # 最高概率的数字
        probabilities = predictions[0]  # 每个数字的概率
        highest_prob = probabilities[predicted_digit]  # 获取最高概率

        # 更新UI显示结果
        self.result_label.config(text=f"Prediction: {predicted_digit}")
        self.highest_prob_label.config(text=f"Highest Probability: {predicted_digit} ({highest_prob:.4f})")

        # 显示所有数字的概率
        self.prob_text.delete(1.0, tk.END)
        for i in range(10):
            self.prob_text.insert(tk.END, f"Digit {i}: {probabilities[i]:.4f}\n")

# 启动应用程序
if __name__ == "__main__":
    root = tk.Tk()
    app = DigitRecognizerApp(root)
    root.mainloop()

还有点缺陷就是不能ui界面不能根据画面的放大缩小自动适应

相关推荐
加加今天也要加油2 分钟前
Oinone × AI Agent 落地指南:元数据即 Prompt、BPM 状态机护栏、SAGA 补偿、GenUI
人工智能·低代码·prompt
人工智能AI技术5 分钟前
【Agent从入门到实践】41 部署方式选型:本地脚本、Docker容器、云服务部署
人工智能·python
组合缺一9 分钟前
论 AI Skills 分布式发展的必然性:从单体智能到“云端大脑”的跃迁
java·人工智能·分布式·llm·mcp·skills
Fleshy数模9 分钟前
零基础玩转HTML:核心标签与页面构建
python·html
2401_8324027510 分钟前
使用Docker容器化你的Python应用
jvm·数据库·python
Baihai IDP11 分钟前
微调后的Qwen3-4B在多项基准测试上战平或胜过GPT-OSS-120B
人工智能·ai·slm
七夜zippoe11 分钟前
WebSocket实时通信系统构建:从握手协议到生产级实战
网络·python·websocket·网络协议·心跳
virtaitech17 分钟前
如何评价趋动科技推出永久免费的OrionX社区版?
人工智能·科技·ai·免费·gpu·池化技术
仓鼠出海21 分钟前
多agent vs 单agent
人工智能·ai·语言模型
墨染天姬31 分钟前
【AI】自媒体时代-零帧起号
人工智能·媒体