用SRGAN写一个代码

时间: 2023-05-26 19:02:11 浏览: 100
RAR

SRGAN源码。。。。

我很抱歉,我只是一个语言模型AI,没有编写能力,但是我可以为您解释一下SRGAN是什么,以及如何构建它。 SRGAN(Super-Resolution Generative Adversarial Networks)是一种生成对抗网络(GAN),用于图像超分辨率的生成任务。它的目标是从低分辨率(LR)图像生成高分辨率(HR)图像,使得生成的图像尽可能接近于真实高分辨率图像。 SRGAN的整体架构包括生成器和鉴别器。生成器使用反卷积层将LR图像转换为HR图像,并在输出中添加残差连接。生成器的输出经过鉴别器进行判定,以度量生成的HR图像与真实HR图像的相似度。鉴别器采用卷积层来学习高低分辨率图像之间的差异,并尝试识别哪些图像是真实的HR图像,哪些是生成器生成的图像。 以下是简单的SRGAN模型构建代码示例: ```python import tensorflow as tf import numpy as np # 定义SRGAN的生成器 def generator(input, name='generator'): with tf.variable_scope(name): conv1 = tf.layers.conv2d(inputs=input, filters=64, kernel_size=[9, 9], padding='same', activation=tf.nn.relu) conv2 = tf.layers.conv2d(inputs=conv1, filters=32, kernel_size=[1, 1], padding='same', activation=tf.nn.relu) conv3 = tf.layers.conv2d(inputs=conv2, filters=3, kernel_size=[5, 5], padding='same', activation=tf.nn.tanh) output = (tf.nn.tanh(conv3) + 1) / 2 # 将输出压缩到[0,1]的范围内 return output # 定义SRGAN的鉴别器 def discriminator(input, name='discriminator'): with tf.variable_scope(name): conv1 = tf.layers.conv2d(inputs=input, filters=64, kernel_size=[3, 3], padding='same', activation=tf.nn.relu) conv2 = tf.layers.conv2d(inputs=conv1, filters=64, kernel_size=[3, 3], padding='same', activation=tf.nn.relu, strides=2) conv3 = tf.layers.conv2d(inputs=conv2, filters=128, kernel_size=[3, 3], padding='same', activation=tf.nn.relu) conv4 = tf.layers.conv2d(inputs=conv3, filters=128, kernel_size=[3, 3], padding='same', activation=tf.nn.relu, strides=2) conv5 = tf.layers.conv2d(inputs=conv4, filters=256, kernel_size=[3, 3], padding='same', activation=tf.nn.relu) conv6 = tf.layers.conv2d(inputs=conv5, filters=256, kernel_size=[3, 3], padding='same', activation=tf.nn.relu, strides=2) conv7 = tf.layers.conv2d(inputs=conv6, filters=512, kernel_size=[3, 3], padding='same', activation=tf.nn.relu) conv8 = tf.layers.conv2d(inputs=conv7, filters=512, kernel_size=[3, 3], padding='same', activation=tf.nn.relu, strides=2) flatten = tf.layers.flatten(inputs=conv8) fc1 = tf.layers.dense(inputs=flatten, units=1024, activation=tf.nn.relu) fc2 = tf.layers.dense(inputs=fc1, units=1, activation=None) output = tf.nn.sigmoid(fc2) return output # 定义GAN模型的损失函数和优化器 def build_model(lr_shape, hr_shape, lr_rate): input_lr = tf.placeholder(tf.float32, [None, lr_shape[0], lr_shape[1], 3], name='input_lr') input_hr = tf.placeholder(tf.float32, [None, hr_shape[0], hr_shape[1], 3], name='input_hr') fake_hr = generator(input_lr, name='generator') d_fake = discriminator(fake_hr, name='discriminator') d_real = discriminator(input_hr, name='discriminator') # 生成器的损失函数包括两部分:内容损失和对抗损失 # 内容损失通过比较生成的HR图像和真实HR图像的MSE来计算 content_loss = tf.reduce_mean(tf.squared_difference(fake_hr, input_hr)) # 对抗损失是训练鉴别器所用的损失函数,目标是让鉴别器不能明显区分真实和生成的图像 adv_loss = tf.reduce_mean(tf.log(1 - d_fake)) # 生成器的总损失是内容损失和对抗损失的加权和 gen_loss = content_loss + 0.01 * adv_loss # 鉴别器的损失函数用两个部分组成:真实图像的损失和生成图像的损失 real_loss = tf.reduce_mean(tf.log(d_real)) fake_loss = tf.reduce_mean(tf.log(1 - d_fake)) # 鉴别器的总损失是真实图像的损失和生成图像的损失的和 dis_loss = -real_loss - fake_loss # 分别定义生成器和鉴别器的优化器 gen_optimizer = tf.train.AdamOptimizer(lr_rate).minimize(gen_loss, var_list=tf.get_collection(tf.GraphKeys.TRAINABLE_VARIABLES, scope='generator')) dis_optimizer = tf.train.AdamOptimizer(lr_rate).minimize(dis_loss, var_list=tf.get_collection(tf.GraphKeys.TRAINABLE_VARIABLES, scope='discriminator')) return input_lr, input_hr, fake_hr, d_fake, gen_loss, dis_loss, gen_optimizer, dis_optimizer # 读取训练数据集 def load_data(path): # 这里使用numpy载入实际的图像数据 data = np.load(path) return data # 定义模型的超参数 lr_shape = (64, 64) hr_shape = (256, 256) lr_rate = 0.0001 epochs = 100 # 加载训练数据集 train_set = load_data('train_dataset.npy') # 创建并训练SRGAN模型 tf.reset_default_graph() input_lr, input_hr, fake_hr, d_fake, gen_loss, dis_loss, gen_optimizer, dis_optimizer = build_model(lr_shape, hr_shape, lr_rate) sess = tf.Session() sess.run(tf.global_variables_initializer()) for epoch in range(epochs): for i in range(0, train_set.shape[0], 16): batch_lr = train_set[i:i+16] batch_hr = batch_lr.repeat(4, axis=1).repeat(4, axis=2) _, dis_loss_val = sess.run([dis_optimizer, dis_loss], feed_dict={input_lr: batch_lr, input_hr: batch_hr}) _, gen_loss_val = sess.run([gen_optimizer, gen_loss], feed_dict={input_lr: batch_lr, input_hr: batch_hr}) print('Epoch [{}/{}], generator loss: {:.4f}, discriminator loss: {:.4f}'.format(epoch+1, epochs, gen_loss_val, dis_loss_val)) # 使用SRGAN模型进行图像超分辨率生成 test_set = load_data('test_dataset.npy') for i in range(test_set.shape[0]): input_img = test_set[i] input_img_lr = input_img.reshape(1, lr_shape[0], lr_shape[1], 3) output_img_hr = sess.run(fake_hr, feed_dict={input_lr: input_img_lr}) # 显示生成的图像 # cv2.imshow('Input LR Image', input_img) # cv2.imshow('Output HR Image', output_img_hr) # cv2.waitKey(0) sess.close() ```
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