flow_from_directory
возвращает итератор. Используя карту, можно объединить выходные данные двух итераторов. (код не проверен)
train_generator1 = train_datagen.flow_from_directory(
train_data_dir1,
target_size=(img_width, img_height),
batch_size=batch_size,
class_mode='binary')
train_generator2 = train_datagen.flow_from_directory(
train_data_dir2,
target_size=(img_width, img_height),
batch_size=batch_size,
class_mode='binary')
map(lambda x1, y1, x2, y2: tf.concat([x1,x2], axis=-1), tf.concat([y1,y2], axis=-1), train_generator1, train_generator2)