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
鸡鸭扣22 分钟前
Docker:3、在VSCode上安装并运行python程序或JavaScript程序
运维·vscode·python·docker·容器·js
调皮的芋头23 分钟前
iOS各个证书生成细节
人工智能·ios·app·aigc
paterWang1 小时前
基于 Python 和 OpenCV 的酒店客房入侵检测系统设计与实现
开发语言·python·opencv
东方佑1 小时前
使用Python和OpenCV实现图像像素压缩与解压
开发语言·python·opencv
神秘_博士2 小时前
自制AirTag,支持安卓/鸿蒙/PC/Home Assistant,无需拥有iPhone
arm开发·python·物联网·flutter·docker·gitee
flying robot2 小时前
人工智能基础之数学基础:01高等数学基础
人工智能·机器学习
Moutai码农3 小时前
机器学习-生命周期
人工智能·python·机器学习·数据挖掘
188_djh3 小时前
# 10分钟了解DeepSeek,保姆级部署DeepSeek到WPS,实现AI赋能
人工智能·大语言模型·wps·ai技术·ai应用·deepseek·ai知识
Jackilina_Stone3 小时前
【DL】浅谈深度学习中的知识蒸馏 | 输出层知识蒸馏
人工智能·深度学习·机器学习·蒸馏
bug404_3 小时前
分布式大语言模型服务引擎vLLM论文解读
人工智能·分布式·语言模型