【华为云-上云之路】“素描”变“油画”——AI黑白图像自动上色，看看AI的审美

2020/5/3  17:55

        正好手上有HiLens，这强大的性能不能浪费呀，在HiLens实现了一个对黑白图像自动上色的小项目，勉强算能跑通，期间遇到一些难题，最终效果还行，还有很大不足，和大家分享一下。

先来看看最终效果:

        总体来说，效果还可以，对于原图中森林、河流和山脉比较准确地赋予了正确的颜色，整体感觉比较和谐，由于有些模糊，有一种“油画”的感觉哦。模型参考自GitHub上的colorization项目，链接为https://github.com/richzhang/colorization/blob/master/colorization/models/colorization_deploy_v2.prototxt，还有隔壁的Atlas 200 DK的案例(其实Atlas 200 DK和HiLens比较像，都是Ascend 310为推理核心的产品，但Atlas 200 DK使用的时Ubutun系统，而 HiLens用的是华为做剪裁后的系统，删除了很多东西，常用编译工具gcc之类的都没有，感觉不太好，装好多东西都不支持，好像涉及到编译的都很难成功）。这里使用的是Caffe模型，因为Ascend 310目前的模型转化只支持TensorFlow和Caffe，且对Caffe支持的比较好。模型输入为（1,1,224,224）。

整体分析:

        一般来说，最难的部分是模型转化，在PC端成功运行，且效果良好的模型如何转为在HiLens能达到同样或者近似效果的.om模型，这个没办法，如果能顺利转换最好，如果不行的话，要具体分析了，一般来讲是算子不支持，这可能要更换算子，但更换算子可能会导致模型精度下降，即使转换成功，也可能出现推理结果差异较大，这可能要逐层分析，看看哪里出的问题，这个Caffe模型是能转化成功的，因为基本Caffe原生的算子都支持（PS：Caffe这个框架有点老了，现在有的人比较少，最好用TensorFlow，听说官方后续会支持PyTorch, 这可是福音呀，我还是喜欢PyTorch，期待程序员哥哥、姐姐加油呀，快快推出，要不多支持点TensorFlow算子也行，TensorFlow都出到2.1版本了啊）。

        模型转化成功，剩下的就简单了，基本就是读取图像，做预处理，输入模型，得到推理结果并解析，做输出，这里我是通过摄像头获取图像，最后将结果推送到显示器（通过HDMI连接）。这里基本没什么大坑，需要注意要将输入图像展平（类型为list），送入模型（否则报输入数据不匹配的错误，因为好像不能直接输入图像，需要自己做成向量）。最后是结果可视化的问题，我本来想将处理后的最终图片保存到本地或者OBS桶中，这样质量应该好一些（上面的处理后图片有些模糊，可能跟我用手机拍摄有关，因为无法保存图片，就只能拍显示器展示的图片了，还有就是输入是通过摄像头采集到的我的手机展示的图片，因为使用读取本地图片失败，使用cv2.imread读取好像不太行，最终是有图片，但无法显示在显示器上，我又复制到本地失败，scp命令现在还没成功，希望有成功的大佬指 一下）。经过保存到HiLens上，但无法复制到电脑上，也无法显示在显示器上等等，最终只能使用用摄像头获取我手机显示的图片，输出也只能用手机拍摄显示器图片，这样输入和输出的质量都比较差，最终效果也不太好。

最后

        总算完成Demo, 最终还行，勉强实现。后续还有很大改进空间，有时间再改改，暂定加入to do list。感觉HiLens的开发部署还是挺方便的，很多都可以在云端完成，对本地条件要求很低，而且接口丰富，自带摄像头，可支持Micro SD、HDMI输出、USB接口，好像也可以做音频输出，感觉就像一台微缩版本的笔记本电脑，可以方便做很多是，而且有和OpenCV类似的简单地调用接口，还增加了opencv原生未提供RGB/BGR到NV12/NV21的转换图片颜色格式，很大程度上减轻了工作，专注模型就行了。

建议

        使用中遇到一些问题，希望能用工程师查看一下。

1.  安装Python第三方库失败。可能是因为涉及到编译，所以我安装的库都失败了，比如scipy, filterpy等等。曾按照论坛教程想安装写常用编译工具，编译dlib，但按照教程，安装python-devel总失败，有冲突，期待官方后续能推出支持编译工具的系统，或者直接用ubutun也可以考虑吧。

2. 中文支持不太友好，我感觉SSH登陆后中文都是乱码，虽说没什么大影响，但也不太好看，Ubuntu都支持中文，Python3都支持中文变量名，使用经过改进剪裁的系统也不能落下，毕竟是母语呀，中文也挺好。

3. SCP传输问题。在电脑和HiLens间传输文件好难呀（也可能我菜，不太会用），想用PyCharm远程登录方式，显示不能浏览，这就尴尬了，要知道隔壁Atlas 200 DK可是支持的，在电脑和板子之间复制文件很方便，直接复制粘贴，期待也支持（可能现在也支持，能分享一下方法吗？）。

4. cv2.waitKey（）不支持。系统上的OpenCV是不完整的，好多不支持，能不能考虑下推出能支持完整OpenCV的系统，我看论坛也有人在安装OpenCV遇到很多问题，这可能需要支持 编译工具，毕竟OpenCV比较常用，也比较强大和好用。

5. HiLens管理控制台的线上编辑器（编辑index.py那个）是不是有点问题，看上去格式应该没问题，但执行报错，应该是缩进或空格不对，直接复制在电脑上的.py文件内容过去就没问题，期待能查看改进一下。

    暂时就想到这些，有机会再来补充。这个小例子还有很多不足，目前发布在了ModelArts的AI市场中，链接为https://console.huaweicloud.com/modelarts/?region=cn-north-4#/aiMarket/aiMarketModelDetail/overview?modelId=5ab35aaa-15bc-4fa2-8f0e-2c5029f1ee09&type=hilens   对了，技能在固件版本1.0.7下测试时没问题的。

    最后，祝大家五一劳动节快乐。