Tensorflow读取数据的一般方式有下面3种:

  • preloaded直接创建变量:在tensorflow定义图的过程中,创建常量或变量来存储数据
  • feed:在运行程序时,通过feed_dict传入数据
  • reader从文件中读取数据:在tensorflow图开始时,通过一个输入管线从文件中读取数据
Preloaded方法的简单例子



1 import tensorflow as tf
 2 
 3 """定义常量"""
 4 const_var = tf.constant([1, 2, 3])
 5 """定义变量"""
 6 var = tf.Variable([1, 2, 3])
 7 
 8 with tf.Session() as sess:
 9     sess.run(tf.global_variables_initializer())
10     print(sess.run(var))
11     print(sess.run(const_var))



Feed方法

可以在tensorflow运算图的过程中,将数据传递到事先定义好的placeholder中。方法是在调用session.run函数时,通过feed_dict参数传入。简单例子:



1 import tensorflow as tf
 2 """定义placeholder"""
 3 x1 = tf.placeholder(tf.int16)
 4 x2 = tf.placeholder(tf.int16)
 5 result = x1 + x2
 6 """定义feed_dict"""
 7 feed_dict = {
 8 x1: [10],
 9 x2: [20]
10 }
11 """运行图"""
12 with tf.Session() as sess:
13     print(sess.run(result, feed_dict=feed_dict))



上面的两个方法在面对大量数据时,都存在性能问题。这时候就需要使用到第3种方法,文件读取,让tensorflow自己从文件中读取数据

从文件中读取数据

 

tensorflow 变量获取梯度_阅读器

图引用自 https://zhuanlan.zhihu.com/p/27238630

步骤:
  1. 获取文件名列表list
  2. 创建文件名队列,调用tf.train.string_input_producer,参数包含:文件名列表,num_epochs【定义重复次数】,shuffle【定义是否打乱文件的顺序】
  3. 定义对应文件的阅读器>* tf.ReaderBase >* tf.TFRecordReader >* tf.TextLineReader >* tf.WholeFileReader >* tf.IdentityReader >* tf.FixedLengthRecordReader
  4. 解析器 >* tf.decode_csv >* tf.decode_raw >* tf.image.decode_image >* …
  5. 预处理,对原始数据进行处理,以适应network输入所需
  6. 生成batch,调用tf.train.batch() 或者 tf.train.shuffle_batch()
  7. prefetch【可选】使用预加载队列slim.prefetch_queue.prefetch_queue()
  8. 启动填充队列的线程,调用tf.train.start_queue_runners

tensorflow 变量获取梯度_tensorflow_02

图引用自http://www.yyliu.cn/post/89458415.html

 读取文件格式举例

tensorflow支持读取的文件格式包括:CSV文件,二进制文件,TFRecords文件,图像文件,文本文件等等。具体使用时,需要根据文件的不同格式,选择对应的文件格式阅读器,再将文件名队列传为参数,传入阅读器的read方法中。方法会返回key与对应的record value。将value交给解析器进行解析,转换成网络能进行处理的tensor。

CSV文件读取:

阅读器:tf.TextLineReader

解析器:tf.decode_csv


1 filename_queue = tf.train.string_input_producer(["file0.csv", "file1.csv"])
 2 """阅读器"""
 3 reader = tf.TextLineReader()
 4 key, value = reader.read(filename_queue)
 5 """解析器"""
 6 record_defaults = [[1], [1], [1], [1]]
 7 col1, col2, col3, col4 = tf.decode_csv(value, record_defaults=record_defaults)
 8 features = tf.concat([col1, col2, col3, col4], axis=0)
 9 
10 with tf.Session() as sess:
11     coord = tf.train.Coordinator()
12     threads = tf.train.start_queue_runners(coord=coord)
13     for i in range(100):
14         example = sess.run(features)
15     coord.request_stop()
16     coord.join(threads)


 二进制文件读取:

阅读器:tf.FixedLengthRecordReader

解析器:tf.decode_raw

图像文件读取:

阅读器:tf.WholeFileReader

解析器:tf.image.decode_image, tf.image.decode_gif, tf.image.decode_jpeg, tf.image.decode_png

 TFRecords文件读取

TFRecords文件是tensorflow的标准格式。要使用TFRecords文件读取,事先需要将数据转换成TFRecords文件,具体可察看:convert_to_records.py 在这个脚本中,先将数据填充到tf.train.Example协议内存块(protocol buffer),将协议内存块序列化为字符串,再通过tf.python_io.TFRecordWriter写入到TFRecords文件中去。

阅读器:tf.TFRecordReader

解析器:tf.parse_single_example

又或者使用slim提供的简便方法:slim.dataset.Data以及slim.dataset_data_provider.DatasetDataProvider方法


1 def get_split(record_file_name, num_sampels, size):
 2     reader = tf.TFRecordReader
 3 
 4     keys_to_features = {
 5         "image/encoded": tf.FixedLenFeature((), tf.string, ''),
 6         "image/format": tf.FixedLenFeature((), tf.string, 'jpeg'),
 7         "image/height": tf.FixedLenFeature([], tf.int64, tf.zeros([], tf.int64)),
 8         "image/width": tf.FixedLenFeature([], tf.int64, tf.zeros([], tf.int64)),
 9     }
10 
11     items_to_handlers = {
12         "image": slim.tfexample_decoder.Image(shape=[size, size, 3]),
13         "height": slim.tfexample_decoder.Tensor("image/height"),
14         "width": slim.tfexample_decoder.Tensor("image/width"),
15     }
16 
17     decoder = slim.tfexample_decoder.TFExampleDecoder(
18         keys_to_features, items_to_handlers
19     )
20     return slim.dataset.Dataset(
21         data_sources=record_file_name,
22         reader=reader,
23         decoder=decoder,
24         items_to_descriptions={},
25         num_samples=num_sampels
26     )
27 
28 
29 def get_image(num_samples, resize, record_file="image.tfrecord", shuffle=False):
30     provider = slim.dataset_data_provider.DatasetDataProvider(
31         get_split(record_file, num_samples, resize),
32         shuffle=shuffle
33     )
34     [data_image] = provider.get(["image"])
35     return data_image



参考资料: 

TensorFlow数据读取方式(3种方法)

tensorflow 1.0 学习:十图详解tensorflow数据读取机制