WGAN自动生成动漫头像

时间: 2023-09-21 09:04:53 浏览: 43
WGAN是一种生成对抗网络,可以用于生成各种类型的图像,包括动漫头像。生成动漫头像的过程通常涉及到收集大量的动漫头像数据,然后使用这些数据来训练WGAN模型。训练完成后,可以使用该模型来生成新的动漫头像。 具体的实现步骤如下: 1. 收集动漫头像数据集 可以从各种来源收集动漫头像数据集,包括网络上的图片库、爬虫程序等。收集的数据集应该包括多种各种类型、角色、风格的动漫头像。 2. 数据预处理 将收集到的数据集进行处理,包括图像的裁剪、缩放、归一化等操作,以便于输入到WGAN模型中。 3. 构建WGAN模型 WGAN模型由两个神经网络组成,一个是生成器网络,一个是判别器网络。生成器网络接收一个噪声向量作为输入,并生成一张新的动漫头像。判别器网络接收一张动漫头像作为输入,并输出这张头像是真实的还是生成的。这两个网络不断反复迭代,直到生成的头像与真实头像的差别最小。 4. 训练WGAN模型 使用预处理后的数据集来训练WGAN模型,不断地调整模型参数,使得生成的头像与真实头像的差别最小。训练完成后,可以保存模型参数用于生成新的动漫头像。 5. 生成新的动漫头像 使用训练好的WGAN模型,输入一个随机的噪声向量,就可以生成一张新的动漫头像。可以多次输入不同的噪声向量,生成多张不同风格的动漫头像。 需要注意的是,WGAN模型的训练过程比较复杂,需要一定的深度学习知识和经验。建议先学习基础的深度学习知识,再进行WGAN模型的训练和应用。
相关问题

WGAN自动生成动漫头像代码

以下是使用WGAN(Wasserstein GAN)生成动漫头像的代码示例: 首先,需要安装相应的库:tensorflow, numpy, matplotlib, opencv-python。 然后,我们定义生成器和鉴别器,以及损失函数和优化器。代码如下: ```python import tensorflow as tf import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt import cv2 # 定义生成器 def generator_model(): input_layer = tf.keras.layers.Input(shape=(100,)) x = tf.keras.layers.Dense(256)(input_layer) x = tf.keras.layers.LeakyReLU(alpha=0.2)(x) x = tf.keras.layers.Reshape((16, 16, 1))(x) x = tf.keras.layers.Conv2DTranspose(128, (4, 4), strides=(2, 2), padding='same')(x) x = tf.keras.layers.LeakyReLU(alpha=0.2)(x) x = tf.keras.layers.Conv2DTranspose(128, (4, 4), strides=(2, 2), padding='same')(x) x = tf.keras.layers.LeakyReLU(alpha=0.2)(x) x = tf.keras.layers.Conv2DTranspose(128, (4, 4), strides=(2, 2), padding='same')(x) x = tf.keras.layers.LeakyReLU(alpha=0.2)(x) x = tf.keras.layers.Conv2DTranspose(128, (4, 4), strides=(2, 2), padding='same')(x) x = tf.keras.layers.LeakyReLU(alpha=0.2)(x) output_layer = tf.keras.layers.Conv2D(3, (3, 3), activation='tanh', padding='same')(x) model = tf.keras.Model(inputs=input_layer, outputs=output_layer) return model # 定义鉴别器 def discriminator_model(): input_layer = tf.keras.layers.Input(shape=(64, 64, 3)) x = tf.keras.layers.Conv2D(128, (3, 3), strides=(2, 2), padding='same')(input_layer) x = tf.keras.layers.LeakyReLU(alpha=0.2)(x) x = tf.keras.layers.Conv2D(128, (3, 3), strides=(2, 2), padding='same')(x) x = tf.keras.layers.LeakyReLU(alpha=0.2)(x) x = tf.keras.layers.Conv2D(128, (3, 3), strides=(2, 2), padding='same')(x) x = tf.keras.layers.LeakyReLU(alpha=0.2)(x) x = tf.keras.layers.Conv2D(128, (3, 3), strides=(2, 2), padding='same')(x) x = tf.keras.layers.LeakyReLU(alpha=0.2)(x) x = tf.keras.layers.Flatten()(x) output_layer = tf.keras.layers.Dense(1)(x) model = tf.keras.Model(inputs=input_layer, outputs=output_layer) return model # 定义损失函数 def wasserstein_loss(y_true, y_pred): return tf.keras.backend.mean(y_true * y_pred) # 定义优化器 generator_optimizer = tf.keras.optimizers.RMSprop(lr=0.00005) discriminator_optimizer = tf.keras.optimizers.RMSprop(lr=0.00005) # 编译生成器和鉴别器 generator = generator_model() discriminator = discriminator_model() discriminator.trainable = False gan_input = tf.keras.layers.Input(shape=(100,)) gan_output = discriminator(generator(gan_input)) gan = tf.keras.Model(inputs=gan_input, outputs=gan_output) gan.compile(loss=wasserstein_loss, optimizer=generator_optimizer) discriminator.trainable = True discriminator.compile(loss=wasserstein_loss, optimizer=discriminator_optimizer) ``` 接着,我们定义一些辅助函数,用于加载和处理数据集,以及生成样本。代码如下: ```python # 加载数据集 def load_dataset(): file_list = !ls dataset/*.jpg images = [cv2.imread(file) for file in file_list] images = [cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2RGB) for img in images] images = [cv2.resize(img, (64, 64)) for img in images] images = np.array(images) images = (images - 127.5) / 127.5 return images # 生成样本 def generate_samples(generator, n_samples): x_input = np.random.randn(100 * n_samples) x_input = x_input.reshape(n_samples, 100) X = generator.predict(x_input) X = (X + 1) / 2.0 return X # 保存生成的图像 def save_samples(samples, step): for i in range(len(samples)): plt.subplot(4, 4, i+1) plt.axis('off') plt.imshow(samples[i]) plt.savefig('generated_images/generated_samples_%d.png' % (step+1)) plt.close() ``` 最后,我们定义训练循环,通过训练生成器和鉴别器来生成动漫头像。代码如下: ```python # 加载数据集 dataset = load_dataset() # 定义超参数 n_epochs = 5000 n_batch = 64 # 训练循环 for i in range(n_epochs): # 随机选择真实样本 ix = np.random.randint(0, dataset.shape[0], n_batch) X_real = dataset[ix] # 生成假样本 X_fake = generate_samples(generator, n_batch) # 更新鉴别器 d_loss_real = discriminator.train_on_batch(X_real, -np.ones((n_batch, 1))) d_loss_fake = discriminator.train_on_batch(X_fake, np.ones((n_batch, 1))) d_loss = 0.5 * np.add(d_loss_real, d_loss_fake) # 更新生成器 X_gan = np.random.randn(100 * n_batch) X_gan = X_gan.reshape(n_batch, 100) g_loss = gan.train_on_batch(X_gan, -np.ones((n_batch, 1))) # 打印损失 print('>%d, d=%.3f, g=%.3f' % (i+1, d_loss, g_loss)) # 保存生成的样本 if (i+1) % 100 == 0: samples = generate_samples(generator, 16) save_samples(samples, i) ``` 运行训练循环后,将在生成的图像文件夹中看到生成的样本。

WGAN自动生成动漫头像PyTorch 代码

以下是使用WGAN生成动漫头像的PyTorch代码,其中使用了DCGAN的结构和WGAN的损失函数。 首先需要导入必要的库: ```python import torch import torch.nn as nn import torch.optim as optim import torchvision.utils as vutils import torchvision.datasets as dset import torchvision.transforms as transforms from torch.utils.data import DataLoader from torch.autograd import Variable import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt import matplotlib.animation as animation from IPython.display import HTML ``` 接下来定义一些超参数: ```python # Root directory for dataset dataroot = "./data" # Number of workers for dataloader workers = 2 # Batch size during training batch_size = 64 # Spatial size of training images. All images will be resized to this # size using a transformer. image_size = 64 # Number of channels in the training images. For color images this is 3 nc = 3 # Size of z latent vector (i.e. size of generator input) nz = 100 # Size of feature maps in generator ngf = 64 # Size of feature maps in discriminator ndf = 64 # Number of training epochs num_epochs = 5 # Learning rate for optimizers lr = 0.00005 # Beta1 hyperparam for Adam optimizers beta1 = 0.5 # Number of GPUs available. Use 0 for CPU mode. ngpu = 0 # Number of critic iterations per generator iteration n_critic = 5 # Clipping parameter for WGAN clip_value = 0.01 # Output directory for generated images output_dir = "./output" ``` 接下来定义数据加载器: ```python # Create the dataset dataset = dset.ImageFolder(root=dataroot, transform=transforms.Compose([ transforms.Resize(image_size), transforms.CenterCrop(image_size), transforms.ToTensor(), transforms.Normalize((0.5, 0.5, 0.5), (0.5, 0.5, 0.5)), ])) # Create the dataloader dataloader = torch.utils.data.DataLoader(dataset, batch_size=batch_size, shuffle=True, num_workers=workers) ``` 接下来定义生成器和判别器的结构: ```python # Generator Code class Generator(nn.Module): def __init__(self, ngpu): super(Generator, self).__init__() self.ngpu = ngpu self.main = nn.Sequential( # input is Z, going into a convolution nn.ConvTranspose2d(nz, ngf * 8, 4, 1, 0, bias=False), nn.BatchNorm2d(ngf * 8), nn.ReLU(True), # state size. (ngf*8) x 4 x 4 nn.ConvTranspose2d(ngf * 8, ngf * 4, 4, 2, 1, bias=False), nn.BatchNorm2d(ngf * 4), nn.ReLU(True), # state size. (ngf*4) x 8 x 8 nn.ConvTranspose2d(ngf * 4, ngf * 2, 4, 2, 1, bias=False), nn.BatchNorm2d(ngf * 2), nn.ReLU(True), # state size. (ngf*2) x 16 x 16 nn.ConvTranspose2d(ngf * 2, ngf, 4, 2, 1, bias=False), nn.BatchNorm2d(ngf), nn.ReLU(True), # state size. (ngf) x 32 x 32 nn.ConvTranspose2d(ngf, nc, 4, 2, 1, bias=False), nn.Tanh() # state size. (nc) x 64 x 64 ) def forward(self, input): return self.main(input) # Discriminator Code class Discriminator(nn.Module): def __init__(self, ngpu): super(Discriminator, self).__init__() self.ngpu = ngpu self.main = nn.Sequential( # input is (nc) x 64 x 64 nn.Conv2d(nc, ndf, 4, 2, 1, bias=False), nn.LeakyReLU(0.2, inplace=True), # state size. (ndf) x 32 x 32 nn.Conv2d(ndf, ndf * 2, 4, 2, 1, bias=False), nn.BatchNorm2d(ndf * 2), nn.LeakyReLU(0.2, inplace=True), # state size. (ndf*2) x 16 x 16 nn.Conv2d(ndf * 2, ndf * 4, 4, 2, 1, bias=False), nn.BatchNorm2d(ndf * 4), nn.LeakyReLU(0.2, inplace=True), # state size. (ndf*4) x 8 x 8 nn.Conv2d(ndf * 4, ndf * 8, 4, 2, 1, bias=False), nn.BatchNorm2d(ndf * 8), nn.LeakyReLU(0.2, inplace=True), # state size. (ndf*8) x 4 x 4 nn.Conv2d(ndf * 8, 1, 4, 1, 0, bias=False), ) def forward(self, input): return self.main(input).view(-1, 1).squeeze(1) ``` 接下来定义初始化生成器和判别器: ```python # Initialize generator and discriminator netG = Generator(ngpu).cuda() netD = Discriminator(ngpu).cuda() ``` 接下来定义优化器和损失函数: ```python # Initialize optimizer optimizerD = optim.RMSprop(netD.parameters(), lr=lr) optimizerG = optim.RMSprop(netG.parameters(), lr=lr) # Initialize loss functions criterion = nn.BCEWithLogitsLoss() ``` 接下来定义训练过程: ```python # Training Loop # Lists to keep track of progress img_list = [] G_losses = [] D_losses = [] iters = 0 print("Starting Training Loop...") # For each epoch for epoch in range(num_epochs): # For each batch in the dataloader for i, data in enumerate(dataloader, 0): ############################ # (1) Update D network ########################### for n in range(n_critic): # Initialize gradients netD.zero_grad() # Format batch real_cpu = data[0].cuda() b_size = real_cpu.size(0) label = torch.full((b_size,), 1, device=torch.device('cuda')) # Forward pass real batch through D output = netD(real_cpu).view(-1) # Calculate loss on real batch D_loss_real = -output.mean() # Calculate gradients for D in backward pass D_loss_real.backward() # Sample noise as input for G noise = torch.randn(b_size, nz, 1, 1, device=torch.device('cuda')) # Generate fake image batch with G fake = netG(noise) # Classify fake batch with D output = netD(fake.detach()).view(-1) # Calculate loss on fake batch D_loss_fake = output.mean() # Calculate gradients for D in backward pass D_loss_fake.backward() # Compute gradient penalty alpha = torch.rand(b_size, 1, 1, 1).cuda() x_hat = (alpha * real_cpu.data + (1 - alpha) * fake.data).requires_grad_(True) out = netD(x_hat).view(-1) grad = torch.autograd.grad(outputs=out, inputs=x_hat, grad_outputs=torch.ones(out.size()).cuda(), create_graph=True, retain_graph=True, only_inputs=True)[0] gp = ((grad.norm(2, dim=1) - 1) ** 2).mean() * 10 gp.backward() # Add the gradients from the all critic iterations D_loss = D_loss_real + D_loss_fake + gp Wasserstein_D = D_loss_real - D_loss_fake # Update D optimizerD.step() # Clip weights of D for p in netD.parameters(): p.data.clamp_(-clip_value, clip_value) ############################ # (2) Update G network ########################### netG.zero_grad() # Generate a batch of images noise = torch.randn(b_size, nz, 1, 1, device=torch.device('cuda')) fake = netG(noise) # Classify the generated batch with D output = netD(fake).view(-1) # Calculate G's loss based on this output G_loss = -output.mean() # Update G G_loss.backward() optimizerG.step() # Output training stats if i % 50 == 0: print('[%d/%d][%d/%d]\tLoss_D: %.4f\tLoss_G: %.4f\tWasserstein_D: %.4f' % (epoch, num_epochs, i, len(dataloader), D_loss.item(), G_loss.item(), Wasserstein_D.item())) # Save Losses for plotting later G_losses.append(G_loss.item()) D_losses.append(D_loss.item()) # Check how the generator is doing by saving G's output on fixed noise if (iters % 500 == 0) or ((epoch == num_epochs-1) and (i == len(dataloader)-1)): with torch.no_grad(): fake = netG(fixed_noise).detach().cpu() img_list.append(vutils.make_grid(fake, padding=2, normalize=True)) iters += 1 ``` 接下来定义输出结果: ```python # Output generated images fig = plt.figure(figsize=(8, 8)) plt.axis("off") ims = [[plt.imshow(np.transpose(i, (1, 2, 0)), animated=True)] for i in img_list] ani = animation.ArtistAnimation(fig, ims, interval=1000, repeat_delay=1000, blit=True) HTML(ani.to_jshtml()) # Save generated images as GIF file fig = plt.figure(figsize=(8, 8)) plt.axis("off") ims = [[plt.imshow(np.transpose(i, (1, 2, 0)), animated=True)] for i in img_list] ani = animation.ArtistAnimation(fig, ims, interval=1000, repeat_delay=1000, blit=True) ani.save(output_dir + "/anime.gif", writer='pillow', fps=2) ```

相关推荐

最新推荐

recommend-type

GAN、WGAN、WGAN-GP5.docx

基于PyTorch实现生成对抗网络 拟合给定分布 要求可视化训练过程 实验报告 对比GAN、WGAN、WGAN-GP(稳定性、性能) 对比不同优化器的影响
recommend-type

W距离和WGAN.doc

最优传输距离和Wasserstein距离的关系,至如何引用到WGAN。本人总结整理,总结的不好,轻喷谢谢
recommend-type

zigbee-cluster-library-specification

最新的zigbee-cluster-library-specification说明文档。
recommend-type

管理建模和仿真的文件

管理Boualem Benatallah引用此版本:布阿利姆·贝纳塔拉。管理建模和仿真。约瑟夫-傅立叶大学-格勒诺布尔第一大学,1996年。法语。NNT:电话:00345357HAL ID:电话:00345357https://theses.hal.science/tel-003453572008年12月9日提交HAL是一个多学科的开放存取档案馆,用于存放和传播科学研究论文,无论它们是否被公开。论文可以来自法国或国外的教学和研究机构,也可以来自公共或私人研究中心。L’archive ouverte pluridisciplinaire
recommend-type

实现实时数据湖架构:Kafka与Hive集成

![实现实时数据湖架构:Kafka与Hive集成](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/10eb2e6972b3b6086286fc64c0b3ee41.jpeg) # 1. 实时数据湖架构概述** 实时数据湖是一种现代数据管理架构,它允许企业以低延迟的方式收集、存储和处理大量数据。与传统数据仓库不同,实时数据湖不依赖于预先定义的模式,而是采用灵活的架构,可以处理各种数据类型和格式。这种架构为企业提供了以下优势: - **实时洞察:**实时数据湖允许企业访问最新的数据,从而做出更明智的决策。 - **数据民主化:**实时数据湖使各种利益相关者都可
recommend-type

用 Python 画一个可以动的爱心

好的,我可以帮助您使用Python来绘制一个动态的爱心。您可以使用turtle库来实现。以下是实现代码: ```python import turtle import math # 设置画布和画笔 canvas = turtle.Screen() canvas.bgcolor("black") pencil = turtle.Turtle() pencil.speed(0) pencil.color("red", "pink") pencil.pensize(3) # 定义爱心函数 def draw_love(heart_size, x_offset=0, y_offset=0):
recommend-type

JSBSim Reference Manual

JSBSim参考手册,其中包含JSBSim简介,JSBSim配置文件xml的编写语法,编程手册以及一些应用实例等。其中有部分内容还没有写完,估计有生之年很难看到完整版了,但是内容还是很有参考价值的。
recommend-type

"互动学习:行动中的多样性与论文攻读经历"

多样性她- 事实上SCI NCES你的时间表ECOLEDO C Tora SC和NCESPOUR l’Ingén学习互动,互动学习以行动为中心的强化学习学会互动,互动学习,以行动为中心的强化学习计算机科学博士论文于2021年9月28日在Villeneuve d'Asq公开支持马修·瑟林评审团主席法布里斯·勒菲弗尔阿维尼翁大学教授论文指导奥利维尔·皮耶昆谷歌研究教授:智囊团论文联合主任菲利普·普雷教授,大学。里尔/CRISTAL/因里亚报告员奥利维耶·西格德索邦大学报告员卢多维奇·德诺耶教授,Facebook /索邦大学审查员越南圣迈IMT Atlantic高级讲师邀请弗洛里安·斯特鲁布博士,Deepmind对于那些及时看到自己错误的人...3谢谢你首先,我要感谢我的两位博士生导师Olivier和Philippe。奥利维尔,"站在巨人的肩膀上"这句话对你来说完全有意义了。从科学上讲,你知道在这篇论文的(许多)错误中,你是我可以依
recommend-type

实现实时监控告警系统:Kafka与Grafana整合

![实现实时监控告警系统:Kafka与Grafana整合](https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cHM6Ly9tbWJpei5xcGljLmNuL21tYml6X2pwZy9BVldpY3ladXVDbEZpY1pLWmw2bUVaWXFUcEdLT1VDdkxRSmQxZXB5R1lxaWNlUjA2c0hFek5Qc3FyRktudFF1VDMxQVl3QTRXV2lhSWFRMEFRc0I1cW1ZOGcvNjQw?x-oss-process=image/format,png) # 1.1 Kafka集群架构 Kafka集群由多个称为代理的服务器组成,这
recommend-type

已知n个人(以编号0,1,2,3...n-1分别表示)围坐在一张圆桌周围。从编号为0的人开始报数1,数到m的那个人出列;他的下一个人又从1开始报数,数到m+1的那个人又出列(每次报数值加1);依此规律重复下去,直到圆桌周围的人全部出列。用递归方法解决

这个问题可以使用递归方法解决。下面是一个思路: 1. 定义一个函数,接收三个参数:n、m、i,表示还剩下n个人,每次数到m时出列,当前报数的人是i; 2. 如果n=1,返回i,即最后留下的那个人的编号; 3. 否则,计算出下一个出列的人的编号j,通过递归调用函数解决n-1个人的问题,其结果为k; 4. 如果k < j,即当前i之后出列的人的编号为k,需要将k转换为在i之前出列的编号,返回值为 k+(n-1); 5. 如果k>=j,即当前i之后出列的人的编号为k,返回值为 k-(j-1); 下面是对应的Python代码: ```python def josephus(n, m, i):