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C++
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// Created by xinyang on 19-4-19.
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// 为了一时方便，使用循环和Eigen自行编写的CNN前向传播类。
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// 没有显著的性能损失。
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// 但类定义了网络结构，同时实现的操作较少，可扩展性较差
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#ifndef _CLASSIFIER_H_
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#define _CLASSIFIER_H_
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#include <Eigen/Dense>
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#include <opencv2/core/eigen.hpp>
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#include <vector>
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#include <string>
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#include <opencv2/core.hpp>
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using namespace std;
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using namespace Eigen;
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class Classifier {
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private:
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bool state; // 标志分类器是否正确初始化
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// 所有网络参数
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vector<vector<MatrixXd>> conv1_w, conv2_w, conv3_w;
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vector<double> conv1_b, conv2_b, conv3_b;
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MatrixXd fc1_w, fc2_w;
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VectorXd fc1_b, fc2_b;
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// 读取网络参数的函数
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vector<vector<MatrixXd>> load_conv_w(const string &file);
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vector<double> load_conv_b(const string &file);
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MatrixXd load_fc_w(const string &file);
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VectorXd load_fc_b(const string &file);
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// 目前支持的所有操作
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MatrixXd softmax(const MatrixXd &input);
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MatrixXd relu(const MatrixXd &input);
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MatrixXd leaky_relu(const MatrixXd &input, float alpha);
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vector<vector<MatrixXd>> apply_bias(const vector<vector<MatrixXd>> &input, const vector<double> &bias);
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vector<vector<MatrixXd>> relu(const vector<vector<MatrixXd>> &input);
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vector<vector<MatrixXd>> leaky_relu(const vector<vector<MatrixXd>> &input, float alpha);
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vector<vector<MatrixXd>> max_pool(const vector<vector<MatrixXd>> &input, int size);
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vector<vector<MatrixXd>> mean_pool(const vector<vector<MatrixXd>> &input, int size);
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vector<vector<MatrixXd>> pand(const vector<vector<MatrixXd>> &input, int val);
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MatrixXd conv(const MatrixXd &filter, const MatrixXd &input);
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vector<vector<MatrixXd>> conv2(const vector<vector<MatrixXd>> &filter, const vector<vector<MatrixXd>> &input);
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MatrixXd flatten(const vector<vector<MatrixXd>> &input);
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public:
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explicit Classifier(const string &folder);
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~Classifier() = default;
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MatrixXd calculate(const vector<vector<MatrixXd>> &input);
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explicit operator bool() const;
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int operator()(const cv::Mat &image);
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};
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#endif /* _CLASSIFIER_H */
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