论文复现丨基于ModelArts进行图像风格化绘画
摘要:这个 notebook 基于论文「Stylized Neural Painting, arXiv:2011.08114.」提供了最基本的「图片生成绘画」变换的可复现例子。
本文分享自华为云社区《基于ModelArts进行图像风格化绘画》,作者: HWCloudAI 。
ModelArts 项目地址:https://developer.huaweicloud.com/develop/aigallery/notebook/detail?id=b4e4c533-e0e7-4167-94d0-4d38b9bcfd63
下载代码和模型
import os
import moxing as mox
mox.file.copy('obs://obs-aigallery-zc/clf/code/stylized-neural-painting.zip','stylized-neural-painting.zip')
os.system('unzip stylized-neural-painting.zip')
cd stylized-neural-painting
import argparse import torch
torch.cuda.current_device()
import torch.optim as optim from painter import *
# 检测运行设备
device = torch.device("cuda:0" if torch.cuda.is_available() else "cpu")
# 配置
parser = argparse.ArgumentParser(description='STYLIZED NEURAL PAINTING')
args = parser.parse_args(args=[])
args.img_path = './test_images/sunflowers.jpg' # 输入图片路径
args.renderer = 'oilpaintbrush' # 渲染器(水彩、马克笔、油画笔刷、矩形) [watercolor, markerpen, oilpaintbrush, rectangle]
args.canvas_color = 'black' # 画布底色 [black, white]
args.canvas_size = 512 # 画布渲染尺寸,单位像素
args.max_m_strokes = 500 # 最大笔划数量
args.m_grid = 5 # 将图片分割为 m_grid x m_grid 的尺寸
args.beta_L1 = 1.0 # L1 loss 权重
args.with_ot_loss = False # 设为 True 以通过 optimal transportation loss 提高收敛。但会降低生成速度
args.beta_ot = 0.1 # optimal transportation loss 权重
args.net_G = 'zou-fusion-net' # 渲染器架构
args.renderer_checkpoint_dir = './checkpoints_G_oilpaintbrush' # 预训练模型路径
args.lr = 0.005 # 笔划搜寻的学习率
args.output_dir = './output' # 输出路径
Download pretrained neural renderer.
Define a helper funtion to check the drawing status.
def _drawing_step_states(pt):
acc = pt._compute_acc().item()
print('iteration step %d, G_loss: %.5f, step_psnr: %.5f, strokes: %d / %d'
% (pt.step_id, pt.G_loss.item(), acc,
(pt.anchor_id+1)*pt.m_grid*pt.m_grid,
pt.max_m_strokes))
vis2 = utils.patches2img(pt.G_final_pred_canvas, pt.m_grid).clip(min=0, max=1)
定义优化循环
def optimize_x(pt):
pt._load_checkpoint()
pt.net_G.eval()
pt.initialize_params()
pt.x_ctt.requires_grad = True
pt.x_color.requires_grad = True
pt.x_alpha.requires_grad = True
utils.set_requires_grad(pt.net_G, False)
pt.optimizer_x = optim.RMSprop([pt.x_ctt, pt.x_color, pt.x_alpha], lr=pt.lr)
print('begin to draw...')
pt.step_id = 0
for pt.anchor_id in range(0, pt.m_strokes_per_block):
pt.stroke_sampler(pt.anchor_id)
iters_per_stroke = 20
if pt.anchor_id == pt.m_strokes_per_block - 1:
iters_per_stroke = 40
for i in range(iters_per_stroke):
pt.optimizer_x.zero_grad()
pt.x_ctt.data = torch.clamp(pt.x_ctt.data, 0.1, 1 - 0.1)
pt.x_color.data = torch.clamp(pt.x_color.data, 0, 1)
pt.x_alpha.data = torch.clamp(pt.x_alpha.data, 0, 1)
if args.canvas_color == 'white':
pt.G_pred_canvas = torch.ones([args.m_grid ** 2, 3, 128, 128]).to(device)
else:
pt.G_pred_canvas = torch.zeros(args.m_grid ** 2, 3, 128, 128).to(device)
pt._forward_pass()
_drawing_step_states(pt)
pt._backward_x()
pt.optimizer_x.step()
pt.x_ctt.data = torch.clamp(pt.x_ctt.data, 0.1, 1 - 0.1)
pt.x_color.data = torch.clamp(pt.x_color.data, 0, 1)
pt.x_alpha.data = torch.clamp(pt.x_alpha.data, 0, 1)
pt.step_id += 1
v = pt.x.detach().cpu().numpy()
pt._save_stroke_params(v)
v_n = pt._normalize_strokes(pt.x)
pt.final_rendered_images = pt._render_on_grids(v_n)
pt._save_rendered_images()
处理图片,可能需要一些时间,建议使用 32 GB+ 显存
pt = Painter(args=args)
optimize_x(pt)
Check out your results at args.output_dir. Before you download that folder, let’s first have a look at what the generated painting looks like.
plt.subplot(1,2,1)
plt.imshow(pt.img_), plt.title('input')
plt.subplot(1,2,2)
plt.imshow(pt.final_rendered_images[-1]), plt.title('generated')
plt.show()
请下载 args.output_dir 目录到本地查看高分辨率的生成结果/
# 将渲染进度用动交互画形式展现 import matplotlib.animation as animation
from IPython.display import HTML fig = plt.figure(figsize=(4,4))
plt.axis('off')
ims = [[plt.imshow(img, animated=True)] for img in pt.final_rendered_images[::10]] ani = animation.ArtistAnimation(fig, ims, interval=50) # HTML(ani.to_jshtml())
HTML(ani.to_html5_video())

Next, let’s play style-transfer. Since we frame our stroke prediction under a parameter searching paradigm, our method naturally fits the neural style transfer framework.
接下来,让我们尝试风格迁移,由于我们是在参数搜索范式下构建的笔画预测,因此我们的方法自然的适用于神经风格迁移框架
# 配置
args.content_img_path = './test_images/sunflowers.jpg' # 输入图片的路径(原始的输入图片)
args.style_img_path = './style_images/fire.jpg' # 风格图片路径
args.vector_file = './output/sunflowers_strokes.npz' # 预生成笔划向量文件的路径
args.transfer_mode = 1 # 风格迁移模式,0:颜色迁移,1:迁移颜色和纹理
args.beta_L1 = 1.0 # L1 loss 权重
args.beta_sty = 0.5 # vgg style loss 权重
args.net_G = 'zou-fusion-net' # 渲染器架构
args.renderer_checkpoint_dir = './checkpoints_G_oilpaintbrush' # 预训练模型路径
args.lr = 0.005 # 笔划搜寻的学习率
args.output_dir = './output' # 输出路径
Again, Let’s define a helper funtion to check the style transfer status.
def _style_transfer_step_states(pt):
acc = pt._compute_acc().item()
print('running style transfer... iteration step %d, G_loss: %.5f, step_psnr: %.5f'
% (pt.step_id, pt.G_loss.item(), acc))
vis2 = utils.patches2img(pt.G_final_pred_canvas, pt.m_grid).clip(min=0, max=1)
定义优化循环
def optimize_x(pt):
pt._load_checkpoint()
pt.net_G.eval()
if args.transfer_mode == 0: # transfer color only
pt.x_ctt.requires_grad = False
pt.x_color.requires_grad = True
pt.x_alpha.requires_grad = False
else: # transfer both color and texture
pt.x_ctt.requires_grad = True
pt.x_color.requires_grad = True
pt.x_alpha.requires_grad = True
pt.optimizer_x_sty = optim.RMSprop([pt.x_ctt, pt.x_color, pt.x_alpha], lr=pt.lr)
iters_per_stroke = 100
for i in range(iters_per_stroke):
pt.optimizer_x_sty.zero_grad()
pt.x_ctt.data = torch.clamp(pt.x_ctt.data, 0.1, 1 - 0.1)
pt.x_color.data = torch.clamp(pt.x_color.data, 0, 1)
pt.x_alpha.data = torch.clamp(pt.x_alpha.data, 0, 1)
if args.canvas_color == 'white':
pt.G_pred_canvas = torch.ones([pt.m_grid*pt.m_grid, 3, 128, 128]).to(device)
else:
pt.G_pred_canvas = torch.zeros(pt.m_grid*pt.m_grid, 3, 128, 128).to(device)
pt._forward_pass()
_style_transfer_step_states(pt)
pt._backward_x_sty()
pt.optimizer_x_sty.step()
pt.x_ctt.data = torch.clamp(pt.x_ctt.data, 0.1, 1 - 0.1)
pt.x_color.data = torch.clamp(pt.x_color.data, 0, 1)
pt.x_alpha.data = torch.clamp(pt.x_alpha.data, 0, 1)
pt.step_id += 1
print('saving style transfer result...')
v_n = pt._normalize_strokes(pt.x)
pt.final_rendered_images = pt._render_on_grids(v_n)
file_dir = os.path.join(
args.output_dir, args.content_img_path.split('/')[-1][:-4])
plt.imsave(file_dir + '_style_img_' +
args.style_img_path.split('/')[-1][:-4] + '.png', pt.style_img_)
plt.imsave(file_dir + '_style_transfer_' +
args.style_img_path.split('/')[-1][:-4] + '.png', pt.final_rendered_images[-1])
运行风格迁移
pt = NeuralStyleTransfer(args=args)
optimize_x(pt)
高分辨率生成文件保存在 args.output_dir。
让我们预览一下输出结果:
plt.subplot(1,3,1)
plt.imshow(pt.img_), plt.title('input')
plt.subplot(1,3,2)
plt.imshow(pt.style_img_), plt.title('style')
plt.subplot(1,3,3)
plt.imshow(pt.final_rendered_images[-1]), plt.title('generated')
plt.show()

论文复现丨基于ModelArts进行图像风格化绘画的更多相关文章
- 实践案例丨基于ModelArts AI市场算法MobileNet_v2实现花卉分类
概述 MobileNetsV2是基于一个流线型的架构,它使用深度可分离的卷积来构建轻量级的深层神经网,此模型基于 MobileNetV2: Inverted Residuals and Linear ...
- 论文解读丨基于局部特征保留的图卷积神经网络架构(LPD-GCN)
摘要:本文提出一种基于局部特征保留的图卷积网络架构,与最新的对比算法相比,该方法在多个数据集上的图分类性能得到大幅度提升,泛化性能也得到了改善. 本文分享自华为云社区<论文解读:基于局部特征保留 ...
- Python图像处理丨基于OpenCV和像素处理的图像灰度化处理
摘要:本篇文章讲解图像灰度化处理的知识,结合OpenCV调用cv2.cvtColor()函数实现图像灰度操作,使用像素处理方法对图像进行灰度化处理. 本文分享自华为云社区<[Python图像处理 ...
- Visualizing and Understanding Convolutional Networks论文复现笔记
目录 Visualizing and Understanding Convolutional Networks 论文复现笔记 Abstract Introduction Approach Visual ...
- FCOS论文复现:通用物体检测算法
摘要:本案例代码是FCOS论文复现的体验案例,此模型为FCOS论文中所提出算法在ModelArts + PyTorch框架下的实现.本代码支持FCOS + ResNet-101在MS-COCO数据集上 ...
- 笔记:基于DCNN的图像语义分割综述
写在前面:一篇魏云超博士的综述论文,完整题目为<基于DCNN的图像语义分割综述>,在这里选择性摘抄和理解,以加深自己印象,同时达到对近年来图像语义分割历史学习和了解的目的,博古才能通今!感 ...
- Demo分享丨看ModelArts与HiLens是如何让车自己跑起来的
摘要:基于HiLens Kit已经基本开发完成,可部署到HiLens Kit,模型的选择为基于DarkNet53的YOLOv3模型,权重为基于COCO2014训练的数据集,而车道线的检测是基于Open ...
- 昇腾CANN论文上榜CVPR,全景图像生成算法交互性再增强!
摘要:近日,CVPR 2022放榜,基于CANN的AI论文<Interactive Image Synthesis with Panoptic Layout Generation>强势上榜 ...
- Split to Be Slim: 论文复现
摘要:在本论文中揭示了这样一种现象:一层内的许多特征图共享相似但不相同的模式. 本文分享自华为云社区<Split to Be Slim: 论文复现>,作者: 李长安 . Split to ...
- 基于clahe的图像去雾
基于clahe的图像去雾 通过阅读一些资料,我了解到clahe算法对图像去雾有所价值,正好opencv中有了实现,拿过来看一看. 但是现在实现的效果还是有所差异 #); clahe] ...
随机推荐
- Leetcode.402单调栈
给你一个以字符串表示的非负整数 num 和一个整数 k ,移除这个数中的 k 位数字,使得剩下的数字最小.请你以字符串形式返回这个最小的数字. 示例 1 : 输入:num = "143221 ...
- 练习回—编译安装nginx
练习回 练习,编译安装nginx. 1.yum安装依赖环境 yum -y install pcre-devel zlib-devel gcc gcc-c++ make 2."下载" ...
- 用结构化思维解一切BUG(1):核心思路
面对万"卷"世界,有人选择拼命学习新技术,解决眼前的.点状问题:有人提升思维层级,解决未来的.系统问题.您选择什么? 背景 我有10多年编程经验和研发管理经历,虽很久不写代码,但有 ...
- 第1章 .NET起步
1.1 什么是.NET? .NET 8.0 SDK下载地址:https://dotnet.microsoft.com/zh-cn/download/dotnet/8.0 .NET 是一个免费的跨平台开 ...
- AcWing 368. 银河
原本是一个差分约束的问题,但是由于数据过大可能导致\(spfa\)被卡,而由于这道题的边权只有\(0,1\)两种,比较特殊,所以使用\(tarjan\)求连通分量,缩点,递推的方式也能完成,时间复杂度 ...
- 毕业论文精选:基于Qt的高考志愿系统填报查询的设计与实现
基于Qt的高考志愿系统填报查询的设计与实现 摘 要 在当今社会教育的迅速发展下,高考人数的规模和增长速度也是空前的.高考已经变成了家长和社会高度关注的事情,但是高考只是一个开始,高考结束后的志 ...
- CD74HC4067高速CMOS16通道模拟多路复用器实践
咱们在玩arduino或stm32.esp8266时,有时会遇到板子模拟口不够用的情况,这个时候CD74HC4067就派上用场了,它可以将16路数字/模拟信号通过4数字+1模拟=5口来读取. 这货长这 ...
- js实现按照首字母排序
<script type="text/javascript"> let obj = [{name:'CA'},{name:'XA'},{name:'CB'},{name ...
- iNeuOS工业互联网操作系统,高效采集数据配置与应用
1. 概述 2. 通讯原理 3. 参数配置 1. 概述 某生产企业世界500强的集团能源管控平台项目建设,通过专线网络实现异地厂区数据集成,每个终端能源仪表都有IP地址,总共有1000多台能源表 ...
- JAVAweek7
本周学习[函数][数组] 什么是函数: 函数就是定义在类中的具有特定功能的一段独立小程序.函数也称为方法. 函数的格式: ·修饰符 返回值类型 函数名(参数类型 形式参数) { 执行语句: retur ...