ACGAN自动生成动漫头像代码PyTorch

时间: 2024-06-09 08:04:32 浏览: 20
以下是基于 PyTorch 实现的 ACGAN 自动生成动漫头像的代码,主要参考了 https://github.com/znxlwm/pytorch-MNIST-CelebA-GAN-DCGAN/blob/master/pytorch_AC_GAN.py: ```python import torch import torch.nn as nn import torch.optim as optim import torchvision.datasets as datasets import torchvision.transforms as transforms from torch.autograd import Variable from torchvision.utils import save_image import os # 定义网络结构 class Generator(nn.Module): def __init__(self): super(Generator, self).__init__() self.label_emb = nn.Embedding(10, 10) self.model = nn.Sequential( nn.Linear(110, 256), nn.LeakyReLU(0.2, inplace=True), nn.Linear(256, 512), nn.LeakyReLU(0.2, inplace=True), nn.Linear(512, 1024), nn.LeakyReLU(0.2, inplace=True), nn.Linear(1024, 784), nn.Tanh() ) def forward(self, z, labels): c = self.label_emb(labels) x = torch.cat([z, c], 1) out = self.model(x) return out.view(out.size(0), 1, 28, 28) class Discriminator(nn.Module): def __init__(self): super(Discriminator, self).__init__() self.label_emb = nn.Embedding(10, 10) self.model = nn.Sequential( nn.Linear(794, 512), nn.LeakyReLU(0.2, inplace=True), nn.Linear(512, 256), nn.LeakyReLU(0.2, inplace=True), nn.Linear(256, 1), nn.Sigmoid() ) def forward(self, x, labels): c = self.label_emb(labels) x = x.view(x.size(0), -1) x = torch.cat([x, c], 1) out = self.model(x) return out # 定义训练函数 def train(generator, discriminator, dataloader, num_epochs=200): # 定义损失函数和优化器 criterion = nn.BCELoss() optimizer_g = optim.Adam(generator.parameters(), lr=0.0002, betas=(0.5, 0.999)) optimizer_d = optim.Adam(discriminator.parameters(), lr=0.0002, betas=(0.5, 0.999)) # 定义固定的噪声和标签,用于生成样本 fixed_noise = Variable(torch.randn(100, 100)) fixed_labels = Variable(torch.LongTensor([i for _ in range(10) for i in range(10)])) # 开始训练 for epoch in range(num_epochs): for i, (images, labels) in enumerate(dataloader): batch_size = images.size(0) # 定义真实样本和标签 real_images = Variable(images) real_labels = Variable(labels) # 定义假样本和标签 noise = Variable(torch.randn(batch_size, 100)) fake_labels = Variable(torch.LongTensor([torch.randint(0, 10, (1,)).item() for _ in range(batch_size)])) fake_images = generator(noise, fake_labels) # 训练判别器 optimizer_d.zero_grad() # 计算判别器的损失函数 real_outputs = discriminator(real_images, real_labels) real_loss = criterion(real_outputs, Variable(torch.ones(batch_size, 1))) fake_outputs = discriminator(fake_images.detach(), fake_labels) fake_loss = criterion(fake_outputs, Variable(torch.zeros(batch_size, 1))) d_loss = real_loss + fake_loss # 反向传播并更新判别器参数 d_loss.backward() optimizer_d.step() # 训练生成器 optimizer_g.zero_grad() # 计算生成器的损失函数 noise = Variable(torch.randn(batch_size, 100)) fake_labels = Variable(torch.LongTensor([torch.randint(0, 10, (1,)).item() for _ in range(batch_size)])) fake_images = generator(noise, fake_labels) g_outputs = discriminator(fake_images, fake_labels) g_loss = criterion(g_outputs, Variable(torch.ones(batch_size, 1))) # 反向传播并更新生成器参数 g_loss.backward() optimizer_g.step() if (i+1) % 100 == 0: print("Epoch [{}/{}], Step [{}/{}], d_loss: {:.4f}, g_loss: {:.4f}" .format(epoch+1, num_epochs, i+1, len(dataloader), d_loss.item(), g_loss.item())) # 保存生成器状态和生成的样本 if (epoch+1) % 10 == 0: if not os.path.exists('./ACGAN_images'): os.mkdir('./ACGAN_images') fake_images = generator(fixed_noise, fixed_labels) save_image(fake_images.data, './ACGAN_images/{}_{}.png'.format(epoch+1, d_loss.item()), nrow=10, normalize=True) # 加载数据集 dataset = datasets.ImageFolder(root='./data', transform=transforms.Compose([ transforms.Resize(64), transforms.CenterCrop(64), transforms.ToTensor(), transforms.Normalize((0.5, 0.5, 0.5), (0.5, 0.5, 0.5)) ])) dataloader = torch.utils.data.DataLoader(dataset, batch_size=64, shuffle=True) # 初始化生成器和判别器 generator = Generator() discriminator = Discriminator() # 训练模型 train(generator, discriminator, dataloader, num_epochs=200) ``` 其中,Generator 和 Discriminator 分别定义了生成器和判别器的网络结构,train 函数定义了训练过程,包括优化器、损失函数以及参数更新等。在训练过程中,我们还保存了一些生成的样本,以便后续查看训练效果。

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