【GPU服务器】图像深度学习超分辨率放大（Real-ESRGAN）

前言

技术提要

ESRGAN全称为Enhanced Super-Resolution Generative Adversarial Networks

该技术相关论文：https://arxiv.org/pdf/1809.00219.pdf

太过复杂的技术原理不做赘述。

通过输入图像输入，邻近插值后寻找马赛克位置插值，同时对二次插值后的位置使用AI的模型进行消除噪声，消除伪影

开山之作为SRCNN

ESRGAN则是在以上所有技术上再先进一步，改进了质量

作者地址：github.com

运行环境需求

硬件

由于需要调用AI核心，而且针对的是图形处理，所以需要用到具有图形功能的设备

可以选购腾讯云的GPU服务器，推荐使用GT4或GN7机型，并安装好GRID驱动

驱动安装：GPU 云服务器安装 NVIDIA GRID 驱动-操作指南-文档中心-腾讯云-腾讯云 (tencent.com)

测试图片：

原图 1340*1748

以下是测试内容及预期结果

其中，主观质量为放大线条连续度，越高越好

内容*放大倍数	显卡型号（显卡 \| 显存）	主观质量	处理耗时/s
动画图片*4	NVIDIA Tesla T4 16G	9	19
动画图片*4	NVIDIA Tesla T4 GRID1/2 8G	9	35
动画图片16(4*4)	NVIDIA Tesla T4 16G	10	300
动画图片16(4*4)	NVIDIA Tesla T4 GRID1/2 8G	10	150

这里推荐腾讯云的GN7机型，提供Tesla T4显卡，并预制好GPU GRID图形驱动

软件

需要用到图片训练模型（ESRGAN自带），训练的图片

模型下载：Tags · xinntao/ESRGAN · GitHub

使用方法教程

命令行调用

打开命令行，cd到realesrgan的目录

在这里，输入图片在同目录下，为 input.jpg

代码语言：shell复制

.realesrgan-ncnn-vulkan.exe -i input.jpg -o output.jpg -n realesrgan-x4plus-anime

参数	内容
-i	设置输入图片路径
-o	设置图片输出路径
-n	设置模型

如果不在同目录的，要用绝对路径，例如

F:realsganinput.png

带有空格的目录名，要用引号包括起来，例如

"F:Develop filerealsganinput test.png"

回车之后就可以进行处理了

执行到100%的时候就会在设置输出目录下输出 output.jpg

分辨率对比

正好放大了4倍

同时对比一下图片差异（左边原图，右边放大4倍）

腾讯云自动助手调用

确认服务器已经安装 TATSVC

安装自动化助手

如果没有安装，请登录服务器，右键开始菜单，Powershell管理员打开

键入如下命令

代码语言：shell复制

wget https://tat-gz-1258344699.cos.ap-guangzhou.myzijiebao.com/tat_agent_windows_i686.zip -OutFile .tat_agent_windows_i686.zip;Expand-Archive -Path .tat_agent_windows_i686.zip -DestinationPath .tat_agent_windows_i686;.tat_agent_windows_i686install.bat;Remove-Item -Recurse -Force .tat_agent_windows_i686, .tat_agent_windows_i686.zip

回车

控制台新建命令

在云服务器控制台-自动化助手-我的命令（https://console.cloud.tencent.com/cvm/command）

处新建一个命令

按图示完成配置

在命令内容里键入

代码语言：shell复制

.realesrgan-ncnn-vulkan.exe -i {{input}} -o {{output}} -n realesrgan-x4plus-anime

其中，{{input}}与{{output}}都是命令参数，方便执行的时候更改不同文件

这里展示下我的配置，推荐使用这串命令，这样每次就不用设置输出路径和名称了：

代码语言：javascript复制

.realesrgan-ncnn-vulkan.exe -i {{inputPath}}.{{ext}} -o {{inputPath}}_4x.{{ext}} -n realesrgan-x4plus-anime

其中，{{inputPath}}是输入路径，{{ext}}是后缀名

例如G:OneDrive - ArSrNa CCWallpaper22-16061GFT0400.jpg转化过去就是

代码语言：shell复制

$inputPath="G:OneDrive - ArSrNa CCWallpaper22-16061GFT0400"
$ext="jpg"

执行的时候只需要这么填写参数

参数	内容	说明
inputPath	"G:OneDrive - ArSrNa CCWallpaper22-16061GFT0400"	输入的路径（包含到文件）
ext	"jpg"	后缀名

执行命令

对命令单击执行

调整好参数，选中主机

最后点击执行命令就可以跟踪命令运行的状态了

完成之后会有提示

回到服务器，找到 input_out.jpg ，就是输出的结果

API调用

操作

通过API操作自动化助手，对服务器进行处理，这种方法适用于Web，app等在线处理平台

首先在API Explorer里找到TAT产品触发命令（在这里）

根据参数填写

参数名	参数	说明
Region	地域	要与命令，CVM所在地域一致
CommandId	命令ID	可在自动化助手里面找到ID
InstanceIds.N	实例ID	可在CVM控制台获取
Parameters	参数	Command 的自定义参数。字段类型为json encoded string。如：{"varA": "222"}。 key为自定义参数名称，value为该参数的默认取值。kv均为字符串型。如果未提供该参数取值，将使用 Command 的 DefaultParameters 进行替换。自定义参数最多20个。自定义参数名称需符合以下规范：字符数目上限64，可选范围【a-zA-Z0-9-_】。

如上所示，之前的示例对应的参数表如下表

参数名	参数
Region	ap-chengdu
CommandId	cmd-mg...sq
InstanceIds.N	array("ins-0b...oy7")
Parameters	{"inputPath":"input","ext":"jpg"}

切换到代码生成处，选择业务对应代码进行代码改编即可，将("SecretId", "SecretKey")改为自己的秘钥，可在访问管理获得

例如我的Nodejs，将函数封包后如下：

代码语言：javascript复制

// Depends on tencentcloud-sdk-nodejs version 4.0.3 or higher
const tencentcloud = require("tencentcloud-sdk-nodejs");
const TatClient = tencentcloud.tat.v20201028.Client;

const clientConfig = {
  credential: {
    secretId: "SecretId",
    secretKey: "SecretKey",
  },
  region: "ap-chengdu",
  profile: {
    httpProfile: {
      endpoint: "tat.tencentcloudapi.com",
    },
  },
};

function esrgan(inputPath,ext){
const client = new TatClient(clientConfig);
const params = {
    "CommandId": "cmd-mg...esq",
    "InstanceIds": [
        "ins-0b...oy7"
    ],
    "Parameters": JSON.stringfy({
	   inputPath : inputPath,
       ext : ext
      })
};
client.InvokeCommand(params).then(
  (data) => {
    return(data);
  },
  (err) => {
    return("error", err);
  }
);
}

调用的时候只用 esrgan('文件','后缀')即可

查询执行过程与结果

使用查询执行任务 (TAT) 这个API即可获得执行信息

（API Explorer）

在这里，参数需要过滤

先查询账号下所有执行的任务，然后过滤最新的任务，把隐藏输出改为False

参数	设置	说明
Region	地域	与命令地域相同
Filters.N	过滤条件	invocation-id - String - 是否必填：否 -（过滤条件）按照执行活动ID过滤。invocation-task-id - String - 是否必填：否 -（过滤条件）按照执行任务ID过滤。 instance-id - String - 是否必填：否 -（过滤条件）按照实例ID过滤。 command-id - String - 是否必填：否 -（过滤条件）按照命令ID过滤。每次请求的 Filters 的上限为10， Filter.Values 的上限为5。参数不支持同时指定 InvocationTaskIds 和 Filters
HideOutput	是否隐藏执行内容	这里为了查询，设置为False