基于GAN的图像生成算法研究

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图像生成在深度学习实用化技术中占有重要的地位,其目的是尽可能大的细节完善的图像以及按照需求生成对应的图像,提供更可靠地信息。针对基于生成对抗网络(GAN)的图像生成网络模型存在的图像生成不受控,以及模型训练时间较长的问题,本文提出基于生成对抗网络的图像生成改进模型。以解决图像生成的条件生成对抗网络(CGAN)和深度卷积对抗神经网络(DCGAN)的作为基准,并对基准模型改进使其在生成目标类型图像任务中发挥更高的性能。主要研究内容如下:(1)本文提出CL-CGAN生成模型解决生成的图像样本不受控的问题。通过对条件生成式对抗网络模型进行分析,并修改其损失函数、模型结构与训练方法,并在CGAN的基础上提出一种改进损失函数的网络模型,计算真实图像与生成的图像的余弦相似度,同时将计算结果作为条件,与随机噪声相结合,作为输入向量输入到生成器中,控制图像的生成方向,使其更加贴近真实样本。(2)为了解决模型在训练过程中耗时过长,图像失真等问题。本文提出HS-DCGAN生成模型在深度卷积生成式对抗网络基础上,使用Adam优化器作为网络的新优化器,并使用其隐空间,将随机噪声添加到隐藏层的各层之间的隐空间中。通过卷积神经网络提升模型在训练过程中的收敛速度,利用隐空间提升模型生成的图像质量。与模型一相比,模型二生成的图像更加清晰,模型所需的训练时间更少。(3)采用MNIST数据集、Cifar-10数据集和CelebA数据集对两种改进模型生成的图像质量以及模型收敛情况进行实验验证。实验结果表明,本文提出的图像生成模型能够生成较为清晰的黑白和彩色图像,并有效的缩短模型训练时间。图25表5参63
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