CycleGAN2 のバックアップ(No.2)

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画像スタイル変換：CycleGAN（その２）== 編集中 == †

　AI技術「CycleGAN」で画像のスタイル変換をローカル環境で動かす

画像スタイル変換：CycleGAN（その２）== 編集中 ==
参考資料

※ 最終更新:2024/08/03　

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「CycleGAN」 †

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概要 †

　「https://farml1.com/ukiyoe_cyclegan/」より引用

CycleGANはGANをつかったアルゴリズムのひとつであるが、Pix2Pix と異なり入力と出力のペア画像を用意する必要がない Image to image translation モデル
それらしいデータを大量にあつめてクセを学習させることで画像変換するAIをつくることができる
学習には時間がかかるので学習済みのモデルを使って画像変換を実行する
「浮世絵」「モネ」「セザンヌ」「ゴッホ」の4種類のモデルを実装
論文「DLFS: Disentangled Lifespan Face Synthesis (ICCV 2021)」
<paper>
・https://arxiv.org/pdf/1703.10593
<framework>
・https://github.com/junyanz/pytorch-CycleGAN-and-pix2pix?tab=readme-ov-file

前回の検証
・画像スタイル変換：CycleGAN

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実行環境の構築 †

仮想環境「py38_learn」で実行する
未作成の場合は → 『仮想環境 (py38_learn)』の手順で仮想環境を作成

GitHub サイトからプロジェクトをダウンロード

cd /anaconda_win/workspace_2　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　← Windows の場合
cd ~/workspace_2　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　← Linux の場合

git clone https://github.com/junyanz/pytorch-CycleGAN-and-pix2pix.git CycleGAN

プロジェクト・パッケージ update_CycleGAN.zip (XXXMB) <アップデートファイル> をダウンロード
・解凍してできるフォルダ

update
└─workspace_2
    └─CycleGAN　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　← GitHub からクローンしたプロジェクトに上書きする
        ├─checkpoints
        │  ├─style_cezanne_pretrained
        │  ├─style_monet_pretrained
        │  ├─style_ukiyoe_pretrained
        │  └─style_vangogh_pretrained
        ├─data
        ├─images
        ├─images2
        ├─models
        ├─options
        ├─results
        └─util

・解凍してできる「update/」フォルダ以下を次のフォルダの下に上書きコピーする
　Windows の場合 →「anaconda_win/」　Linux の場合 → 「~/」

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前回実行したプログラム「test.py」を実行 †

実行コマンド（浮世絵風）

(py38_learn) python test.py --dataroot ./images --name style_ukiyoe_pretrained --model test --no_dropout --preprocess scale_width --load_size 1024

実行結果
・出力（結果）画像「results/style_ukiyoe_pretrained/images/」（コマンド実行後に作成される）・「results/style_ukiyoe_pretrained/index.html」ファイルにより Webブラウザ上で入出力画像の一覧を見ることができる

(py38_learn) python test.py --dataroot ./images --name style_ukiyoe_pretrained --model test --no_dropout --preprocess scale_width --load_size 1024
Warning: wandb package cannot be found. The option "--use_wandb" will result in error.
creating web directory ./results/style_ukiyoe_pretrained\test_latest
processing (0000)-th image... ['./images\\20210117_091324_001m.jpg']

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コマンド入力を簡単にしたプログラム「test2.py」に改良 †

主な変更点
・ワーニングエラー出力を抑制する
・入力画像フォルダは GUI のフォルダ選択ダイアログで指定する
・自動的に 4種類（「浮世絵」「モネ」「セザンヌ」「ゴッホ」）の画像変換を実行する
・GPU 未搭載の場合は自動で CPU 指定として動作する
・処理結果は「test.py」の実行結果と同じ場所に同じ内容で保存

コマンドオプション一覧

コマンドオプション	引数	初期値	意味
--dataroot	str		内部で source_image に設定
--source_image	str	''　 (ダイアログによる指定)	静止画ファイルフォルダ
--result_image	str	'./result/result.jpg'	出力保存ファイルパス
--load_size	int	1024	画像処理サイズ

コマンド実行例

(py38_learn) python test2.py

CycleGan test program  Ver. 0.01: Starting application...

   - dataroot                :  C:/anaconda_win/workspace_2/CycleGAN/images
   - source_dir              :  C:/anaconda_win/workspace_2/CycleGAN/images
   - result_path             :  ./results/result.png
   - load_size               :  1024

 <style_ukiyoe_pretrained>
result images →  ./results/style_ukiyoe_pretrained
processing (0000)-th image... C:/anaconda_win/workspace_2/CycleGAN/images/20210117_091324_001m.jpg
processing (0001)-th image... C:/anaconda_win/workspace_2/CycleGAN/images/20210121_082725_001m.jpg
processing (0002)-th image... C:/anaconda_win/workspace_2/CycleGAN/images/20210130_073729_001m.jpg
processing (0003)-th image... C:/anaconda_win/workspace_2/CycleGAN/images/20210221_082254_001m.jpg
processing (0004)-th image... C:/anaconda_win/workspace_2/CycleGAN/images/20210329_101513_001m.jpg
 <style_monet_pretrained>
result images →  ./results/style_monet_pretrained
processing (0000)-th image... C:/anaconda_win/workspace_2/CycleGAN/images/20210117_091324_001m.jpg
processing (0001)-th image... C:/anaconda_win/workspace_2/CycleGAN/images/20210121_082725_001m.jpg
processing (0002)-th image... C:/anaconda_win/workspace_2/CycleGAN/images/20210130_073729_001m.jpg
processing (0003)-th image... C:/anaconda_win/workspace_2/CycleGAN/images/20210221_082254_001m.jpg
processing (0004)-th image... C:/anaconda_win/workspace_2/CycleGAN/images/20210329_101513_001m.jpg
 <style_cezanne_pretrained>
result images →  ./results/style_cezanne_pretrained
processing (0000)-th image... C:/anaconda_win/workspace_2/CycleGAN/images/20210117_091324_001m.jpg
processing (0001)-th image... C:/anaconda_win/workspace_2/CycleGAN/images/20210121_082725_001m.jpg
processing (0002)-th image... C:/anaconda_win/workspace_2/CycleGAN/images/20210130_073729_001m.jpg
processing (0003)-th image... C:/anaconda_win/workspace_2/CycleGAN/images/20210221_082254_001m.jpg
processing (0004)-th image... C:/anaconda_win/workspace_2/CycleGAN/images/20210329_101513_001m.jpg
 <style_vangogh_pretrained>
result images →  ./results/style_vangogh_pretrained
processing (0000)-th image... C:/anaconda_win/workspace_2/CycleGAN/images/20210117_091324_001m.jpg
processing (0001)-th image... C:/anaconda_win/workspace_2/CycleGAN/images/20210121_082725_001m.jpg
processing (0002)-th image... C:/anaconda_win/workspace_2/CycleGAN/images/20210130_073729_001m.jpg
processing (0003)-th image... C:/anaconda_win/workspace_2/CycleGAN/images/20210221_082254_001m.jpg
processing (0004)-th image... C:/anaconda_win/workspace_2/CycleGAN/images/20210329_101513_001m.jpg

processing start >>      2024/08/03 15:47:21
processing end >>        2024/08/03 15:47:32
processing time >>       0:00:11.018841

Finished.

・CPU 動作の場合の処理時間

processing start >>      2024/08/03 14:05:19
processing end >>        2024/08/03 14:06:43
processing time >>       0:01:24.492427

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GUI 操作で写真を絵画風にするプログラム「gan_paint.py」を作成 †

主な機能
・入力画像フォルダは GUI のフォルダ選択ダイアログで指定する
・「元画像」「浮世絵」「モネ」「セザンヌ」「ゴッホ」を並べた画像を生成する
・生成画像はそれぞれ約1秒間表示する
・GPU 未搭載の場合は自動で CPU 指定として動作する