Arte generativo: uso de Python y aprendizaje profundo para crear cómics de IA personalizados

La generación de cómics con IA es un proyecto muy interesante y creativo, que implica la combinación de aprendizaje profundo, procesamiento de imágenes y generación de ideas. En este blog, le mostraré cómo generar cómics de IA usando Python y algunas bibliotecas populares de aprendizaje profundo.

Por supuesto, también puede ir a la cuenta oficial: Serie diaria recomendada, responder [AI Comic] para obtener la carpeta del producto terminado. ! ! ! ! !

Antes de comenzar, necesitamos instalar las siguientes bibliotecas:

  1. TensorFlow : una poderosa biblioteca para construir y entrenar modelos de aprendizaje profundo.
  2. Keras : una API de aprendizaje profundo construida sobre TensorFlow que simplifica la creación de modelos.
  3. OpenCV : Una biblioteca para procesamiento de imágenes que usaremos para procesar las imágenes de cómic generadas.

Puede instalar estas bibliotecas con los siguientes comandos:

 
 
pip install tensorflow keras opencv-python

conjunto de datos

Para generar cómics de IA, necesitamos un conjunto de datos de imágenes de cómics. Puede buscar conjuntos de datos de imágenes de manga en Internet o utilizar algunos conjuntos de datos disponibles públicamente. Por ejemplo, Manga109 es un conjunto de datos que contiene imágenes de varios tipos de manga, que puede descargar desde aquí.

Construya el modelo del generador

Usaremos una Red Adversaria Generativa (GAN) para generar imágenes cómicas. Una GAN consta de un generador (Generator) y un discriminador (Discriminator), que compiten entre sí para producir imágenes realistas.

Aquí hay un ejemplo de código de modelo de generador simplificado:

 
 
from keras.models import Sequential
from keras.layers import Dense, Reshape, UpSampling2D, Conv2D

def build_generator(latent_dim):
    model = Sequential()
    model.add(Dense(128 * 16 * 16, input_dim=latent_dim))
    model.add(Reshape((16, 16, 128)))
    model.add(UpSampling2D())
    model.add(Conv2D(128, kernel_size=3, padding="same"))
    # 添加更多的层...

    return model

latent_dim = 100
generator = build_generator(latent_dim)

Tenga en cuenta que este es solo un ejemplo simple de un modelo de generador. En la aplicación práctica, es posible que necesite una estructura de red más profunda y más capas.

Construir un modelo discriminador

Se utiliza un modelo discriminador para evaluar la autenticidad de las imágenes. Aquí hay un ejemplo de código de modelo de discriminador simplificado:

 
 
from keras.models import Sequential
from keras.layers import Conv2D, Flatten, Dense

def build_discriminator(img_shape):
    model = Sequential()
    model.add(Conv2D(64, kernel_size=3, strides=2, input_shape=img_shape, padding="same"))
    model.add(Conv2D(128, kernel_size=3, strides=2, padding="same"))
    model.add(Flatten())
    model.add(Dense(1, activation="sigmoid"))

    return model

img_shape = (128, 128, 3)  # 漫画图像的形状
discriminator = build_discriminator(img_shape)

Del mismo modo, el modelo discriminador también debe ajustarse y ampliarse de acuerdo con la situación real.

Cree y entrene un modelo GAN

Una vez que tenemos los modelos generador y discriminador, los combinamos en un modelo GAN completo y lo entrenamos para generar imágenes de caricatura.

A continuación, se muestra un ejemplo simplificado de código de capacitación y creación de un modelo GAN:

 
 
from keras.models import Model
from keras.optimizers import Adam

# 构建GAN模型
discriminator.trainable = False
gan_input = keras.Input(shape=(latent_dim,))
generated_img = generator(gan_input)
gan_output = discriminator(generated_img)
gan = Model(gan_input, gan_output)

# 编译GAN模型
gan_optimizer = Adam(lr=0.0002, beta_1=0.5)
gan.compile(loss="binary_crossentropy", optimizer=gan_optimizer)

# 训练GAN模型
batch_size = 64
epochs = 10000
for epoch in range(epochs):
    noise = np.random.normal(0, 1, (batch_size, latent_dim))
    generated_images = generator.predict(noise)

    real_images = ...  # 从数据集中随机选择真实的漫画图像

    # 训练判别器
    d_loss_real = discriminator.train_on_batch(real_images, np.ones((batch_size, 1)))
    d_loss_fake = discriminator.train_on_batch(generated_images, np.zeros((batch_size, 1)))
    d_loss = 0.5 * np.add(d_loss_real, d_loss_fake)

    # 训练生成器
    noise = np.random.normal(0, 1, (batch_size, latent_dim))
    g_loss = gan.train_on_batch(noise, np.ones((batch_size, 1)))

    if epoch % save_interval == 0:
        # 保存生成的图像或模型参数
        ...

En el código anterior, usamos entrenamiento alternativo, primero entrenamos el discriminador y luego entrenamos el generador. A través de un entrenamiento iterativo continuo, el generador generará gradualmente imágenes de caricatura más realistas.

postprocesamiento y almacenamiento

La imagen de cómic resultante puede necesitar un procesamiento posterior para obtener mejores resultados. Puede usar la biblioteca OpenCV para el posprocesamiento de imágenes, como ajustar el brillo, el contraste y agregar efectos especiales.

Finalmente, recuerde guardar la imagen de cómic generada, que se puede cv2.imwrite()realizar utilizando la función de OpenCV.

Resumir

A través de los pasos anteriores, puede usar Python y bibliotecas de aprendizaje profundo para generar cómics de IA. Por supuesto, este es solo un ejemplo simplificado y debe ajustarse y optimizarse de acuerdo con la aplicación real. Las redes adversarias generativas son una herramienta poderosa que se puede usar en una variedad de proyectos creativos. ¡Espero que esta publicación de blog lo ayude a comenzar a construir su propio generador de cómics de IA!

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