Mindspore框架CycleGAN模型实现图像风格迁移|（三）损失函数计算

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#损失函数

于 2024-07-16 22:26:54 首次发布

Mindspore框架：CycleGAN模型实现图像风格迁移算法

1. 损失函数计算

CycleGAN 网络本质上是由两个镜像对称的 GAN 网络组成。

在这里插入图片描述
运算流程：

CycleGAN网络运转流程：图中苹果图片 𝑥 经过生成器 𝐺得到伪橘子 𝑌̂ ，然后将伪橘子 𝑌̂ 结果送进生成器 𝐹又产生苹果风格的结果 𝑥̂ ，最后将生成的苹果风格结果 𝑥̂ 与原苹果图片 𝑥一起计算出循环一致损失。

对生成器 𝐺 及其判别器 𝐷𝑌:
x-> 𝐺(𝑥)
目标损失函数定义为:
在这里插入图片描述
其中 𝐺试图生成看起来与 𝑌 中的图像相似的图像 𝐺(𝑥)，而 𝐷𝑌的目标是区分翻译样本 𝐺(𝑥) 和真实样本 𝑦，生成器的目标是最小化这个损失函数以此来对抗判别器。即

对生成器G到F
x-> 𝐺(𝑥) ->F( 𝐺(𝑥))
在这里插入图片描述

这种循环损失计算，会捕捉这样的直觉，即如果我们从一个域转换到另一个域，然后再转换回来，我们应该到达我们开始的地方。

2.损失函数实现

# GAN网络损失函数，这里最后一层不使用sigmoid函数
loss_fn = nn.MSELoss(reduction='mean')
l1_loss = nn.L1Loss("mean")

def gan_loss(predict, target):
    target = ops.ones_like(predict) * target
    loss = loss_fn(predict, target)
    return loss

生成器网络和判别器网络的优化器：

# 构建生成器优化器
optimizer_rg_a = nn.Adam(net_rg_a.trainable_params(), learning_rate=0.0002, beta1=0.5)
optimizer_rg_b = nn.Adam(net_rg_b.trainable_params(), learning_rate=0.0002, beta1=0.5)
# 构建判别器优化器
optimizer_d_a = nn.Adam(net_d_a.trainable_params(), learning_rate=0.0002, beta1=0.5)
optimizer_d_b = nn.Adam(net_d_b.trainable_params(), learning_rate=0.0002,