pytorch书法风格分析代码

时间: 2023-07-13 09:25:35 浏览: 49
以下是一个简单的PyTorch书法风格分析代码,它使用VGG模型来提取图像特征,然后使用Gram矩阵来计算图像的样式: ```python import torch import torch.nn as nn import torch.optim as optim import torchvision.transforms as transforms import torchvision.models as models from PIL import Image # 定义图像处理函数 def image_loader(image_name, imsize): loader = transforms.Compose([ transforms.Resize(imsize), # 调整图像大小 transforms.ToTensor() # 将图像转换为Tensor ]) image = Image.open(image_name) image = loader(image).unsqueeze(0) return image.to(torch.float) # 定义样式损失函数 class StyleLoss(nn.Module): def __init__(self, target_feature): super(StyleLoss, self).__init__() self.target = self.gram_matrix(target_feature).detach() def gram_matrix(self, input): batch_size, channel, height, width = input.size() features = input.view(batch_size * channel, height * width) G = torch.mm(features, features.t()) return G.div(batch_size * channel * height * width) def forward(self, input): G = self.gram_matrix(input) loss = nn.functional.mse_loss(G, self.target) return loss # 定义主函数 def main(style_img_path, content_img_path, output_img_path, num_epochs, style_weight, content_weight): # 加载图像 device = torch.device("cuda" if torch.cuda.is_available() else "cpu") style_img = image_loader(style_img_path, imsize) content_img = image_loader(content_img_path, imsize).to(device) input_img = content_img.clone() # 加载模型 cnn = models.vgg19(pretrained=True).features.to(device).eval() # 提取特征 content_layers = ['conv_4'] style_layers = ['conv_1', 'conv_2', 'conv_3', 'conv_4', 'conv_5'] content_losses = [] style_losses = [] model = nn.Sequential() gram = None i = 0 for layer in cnn.children(): if isinstance(layer, nn.Conv2d): i += 1 name = f'conv_{i}' elif isinstance(layer, nn.ReLU): name = f'relu_{i}' layer = nn.ReLU(inplace=False) elif isinstance(layer, nn.MaxPool2d): name = f'pool_{i}' elif isinstance(layer, nn.BatchNorm2d): name = f'bn_{i}' else: raise RuntimeError(f'Unknown layer: {layer.__class__.__name__}') model.add_module(name, layer) if name in content_layers: target = model(content_img).detach() content_loss = nn.functional.mse_loss(target, target) content_losses.append(content_loss) if name in style_layers: target_feature = model(style_img).detach() style_loss = StyleLoss(target_feature) style_losses.append(style_loss) # 训练模型 optimizer = optim.Adam([input_img.requires_grad_()], lr=0.01) steps = 0 while steps < num_epochs: input_img.data.clamp_(0, 1) optimizer.zero_grad() model(input_img) style_loss = 0 content_loss = 0 for sl in style_losses: style_loss += sl(input_img) for cl in content_losses: content_loss += cl(input_img) loss = style_weight * style_loss + content_weight * content_loss loss.backward() if steps % 50 == 0: print(f"Step {steps}: Style Loss: {style_loss.item()}, Content Loss: {content_loss.item()}") optimizer.step() steps += 1 # 保存图像 input_img.data.clamp_(0, 1) output_image = transforms.ToPILImage()(input_img.squeeze(0)) output_image.save(output_img_path) if __name__ == '__main__': style_img_path = 'style.jpg' content_img_path = 'content.jpg' output_img_path = 'output.jpg' num_epochs = 500 imsize = 512 style_weight = 1000000 content_weight = 1 main(style_img_path, content_img_path, output_img_path, num_epochs, style_weight, content_weight) ``` 这个代码使用了VGG19模型来提取图像特征,然后使用Gram矩阵来计算图像的样式。它还使用了PyTorch的自动微分功能来计算图像的梯度,并使用Adam优化器来更新图像的像素值。这个代码可以根据您的需要进行修改,以实现不同的书法风格分析任务。

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