Image style transfer using convolutional NN

文章使用VGG19网络进行图像风格迁移训练,未用全连接层,以平均池化替代最大池化。通过多组内容和风格重构对比实验,确定内容层和风格层。还调整噪声比率,发现比率越接近1风格越明显。每次训练更新随机初始化输入x,生成合成画需重新训练,速度慢。

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文章使用了VGG19网络来进行训练,(包含了16个卷积层和5个池化层,但是实际训练中未使用任何全连接层,并且是使用了平均池化average-pooling替代最大池化max-pooling)
VGG神经网络结构
内容层和风格层的选择:将内容图像和风格图像分别输入到VGG网络中,并将网络各个层的特征图(feature map)进行可视化(重构)。
内容重构五组对比实验:

  1. conv1_1 (a)
  2. conv2_1 (b)
  3. conv3_1 ©
  4. conv4_1 (d)
  5. conv5_1 (e)
    风格重构五组对比实验:
  6. conv1_1 (a)
  7. conv1_1 and conv2_1 (b)
  8. conv1_1, conv2_1 and conv3_1 ©
  9. conv1_1, conv2_1, conv3_1 and conv4_1 (d)
  10. conv1_1, conv2_1, conv3_1, conv4_1 and conv5_1 (e)
    通过实验发现:对于内容重构,(d)和(e)较好地保留了图像的高阶内容(high-level content)而丢弃了过于细节的像素信息;对于风格重构,(e)则较好地描述了艺术画的风格。如下图红色方框标记:

文章Figure1
实际实验中,
内容层选择了conv4_2
风格层选择了conv1_1,conv2_1,conv3_1,conv4_1,conv5_1
(但是在我自己实验过程中,对内容层的选择似乎也可以得到风格迁移的结果,我自己用了内容层的conv2_2作为实验,同时对风格层的选择也进行了不同选择,结果也是一样的。只是在图像的风格上变得更加明显。)
在噪声比率上,我自己做了较大的调整,从noise=0.1-0.6-1。在等于1时,结果图只剩下风格图,看不到内容。比率越接近1,风格越明显。
**

1.5 总结

**
每次训练迭代,更新的参数并非VGG19网络本身,而是随机初始化的输入x;
由于输入x是随机初始化的,最终得到的“合成画”会有差异;
每生成一幅“合成画”,都要重新训练一次,速度较慢,难以做到实时。
博客中只要讲解了两篇风格迁移的论文

内容概要:本文详细探讨了基于MATLAB/SIMULINK的多载波无线通信系统仿真及性能分析,重点研究了以OFDM为代表的多载波技术。文章首先介绍了OFDM的基本原理和系统组成,随后通过仿真平台分析了不同调制方式的抗干扰性能、信道估计算法对系统性能的影响以及同步技术的实现与分析。文中提供了详细的MATLAB代码实现,涵盖OFDM系统的基本仿真、信道估计算法比较、同步算法实现和不同调制方式的性能比较。此外,还讨论了信道特征、OFDM关键技术、信道估计、同步技术和系统级仿真架构,并提出了未来的改进方向,如深度学习增强、混合波形设计和硬件加速方案。; 适合人群:具备无线通信基础知识,尤其是对OFDM技术有一定了解的研究人员和技术人员;从事无线通信系统设计与开发的工程师;高校通信工程专业的高年级本科生和研究生。; 使用场景及目标:①理解OFDM系统的工作原理及其在多径信道环境下的性能表现;②掌握MATLAB/SIMULINK在无线通信系统仿真中的应用;③评估不同调制方式、信道估计算法和同步算法的优劣;④为实际OFDM系统的设计和优化提供理论依据和技术支持。; 其他说明:本文不仅提供了详细的理论分析,还附带了大量的MATLAB代码示例,便于读者动手实践。建议读者在学习过程中结合代码进行调试和实验,以加深对OFDM技术的理解。此外,文中还涉及了一些最新的研究方向和技术趋势,如AI增强和毫米波通信,为读者提供了更广阔的视野。
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