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HAT_pytorch
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97451368
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97451368
authored
Sep 02, 2024
by
chenych
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a7d973fa
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+35
-14
README.md
README.md
+33
-12
docker/Dockerfile
docker/Dockerfile
+1
-1
train.sh
train.sh
+1
-1
No files found.
README.md
View file @
97451368
...
@@ -4,6 +4,7 @@
...
@@ -4,6 +4,7 @@
-
https://arxiv.org/abs/2309.05239
-
https://arxiv.org/abs/2309.05239
## 模型结构
## 模型结构
HAT包括三个部分,包括浅层特征提取、深层特征提取和图像重建。
HAT包括三个部分,包括浅层特征提取、深层特征提取和图像重建。
<div
align=
center
>
<div
align=
center
>
...
@@ -11,6 +12,7 @@ HAT包括三个部分,包括浅层特征提取、深层特征提取和图像
...
@@ -11,6 +12,7 @@ HAT包括三个部分,包括浅层特征提取、深层特征提取和图像
</div>
</div>
## 算法原理
## 算法原理
HAT方法结合了通道注意力和基于窗口的自注意力方案,利用两者的互补优势。此外,引入了重叠的跨注意力模块来增强相邻窗口特征之间的交互,更好地聚合跨窗口信息。在训练阶段,HAT还采用了相同的任务预训练策略,以进一步挖掘模型的潜力进行进一步改进。得益于这些设计,HAT可以激活更多的像素进行重建,从而显著提高性能。
HAT方法结合了通道注意力和基于窗口的自注意力方案,利用两者的互补优势。此外,引入了重叠的跨注意力模块来增强相邻窗口特征之间的交互,更好地聚合跨窗口信息。在训练阶段,HAT还采用了相同的任务预训练策略,以进一步挖掘模型的潜力进行进一步改进。得益于这些设计,HAT可以激活更多的像素进行重建,从而显著提高性能。
<div
align=
center
>
<div
align=
center
>
...
@@ -21,16 +23,19 @@ HAT方法结合了通道注意力和基于窗口的自注意力方案,利用
...
@@ -21,16 +23,19 @@ HAT方法结合了通道注意力和基于窗口的自注意力方案,利用
-v 路径、docker_name和imageID根据实际情况修改
-v 路径、docker_name和imageID根据实际情况修改
### Docker(方法一)
### Docker(方法一)
```
bash
```
bash
docker pull image.sourcefind.cn:5000/dcu/admin/base/pytorch:
1
.1
3.1-centos7.6-dtk23.10
-py3
8
docker pull image.sourcefind.cn:5000/dcu/admin/base/pytorch:
2
.1
.0-ubuntu20.04-dtk24.04.1
-py3
.10
docker run
-it
-v
/path/your_code_data/:/path/your_code_data/
-v
/opt/hyhal/:/opt/hyhal/:ro
--shm-size
=
32G
--privileged
=
true
--device
=
/dev/kfd
--device
=
/dev/dri/
--group-add
video
--name
docker_name imageID bash
docker run
-it
-v
/path/your_code_data/:/path/your_code_data/
-v
/opt/hyhal/:/opt/hyhal/:ro
--shm-size
=
32G
--privileged
=
true
--device
=
/dev/kfd
--device
=
/dev/dri/
--group-add
video
--name
docker_name imageID bash
cd
/your_code_path/hat_pytorch
cd
/your_code_path/hat_pytorch
pip
install
wheel cython
pip
install
-r
requirements.txt
pip
install
-r
requirements.txt
python setup.py develop
python setup.py develop
```
```
### Dockerfile(方法二)
### Dockerfile(方法二)
```
bash
```
bash
cd
./docker
cd
./docker
...
@@ -38,28 +43,33 @@ docker build --no-cache -t hat:latest .
...
@@ -38,28 +43,33 @@ docker build --no-cache -t hat:latest .
docker run
-it
-v
/path/your_code_data/:/path/your_code_data/
-v
/opt/hyhal/:/opt/hyhal/:ro
--shm-size
=
32G
--privileged
=
true
--device
=
/dev/kfd
--device
=
/dev/dri/
--group-add
video
--name
docker_name imageID bash
docker run
-it
-v
/path/your_code_data/:/path/your_code_data/
-v
/opt/hyhal/:/opt/hyhal/:ro
--shm-size
=
32G
--privileged
=
true
--device
=
/dev/kfd
--device
=
/dev/dri/
--group-add
video
--name
docker_name imageID bash
cd
/your_code_path/hat_pytorch
cd
/your_code_path/hat_pytorch
pip
install
wheel cython
pip
install
-r
requirements.txt
python setup.py develop
python setup.py develop
```
```
### Anaconda(方法三)
### Anaconda(方法三)
1、关于本项目DCU显卡所需的特殊深度学习库可从光合开发者社区下载安装: https://developer.hpccube.com/tool/
1.
关于本项目DCU显卡所需的特殊深度学习库可从光合开发者社区下载安装: https://developer.hpccube.com/tool/
```
bash
```
bash
DTK软件栈:dtk2
3.10
DTK软件栈:dtk2
4.04.1
python:
python3.8
python:
3.10
torch:
1.13
.1
torch:
2
.1
torchvision:0.1
4.1
torchvision:0.1
6.0
```
```
`Tips:以上dtk软件栈、python、torch等DCU相关工具版本需要严格一一对应`
`Tips:以上dtk软件栈、python、torch等DCU相关工具版本需要严格一一对应`
2
、
其他非特殊库直接按照requirements.txt安装
2
.
其他非特殊库直接按照requirements.txt安装
```
bash
```
bash
pip
install
wheel cython
pip
install
-r
requirements.txt
pip
install
-r
requirements.txt
python setup.py develop
python setup.py develop
```
```
## 数据集
## 数据集
-
训练:
-
训练:
[
ImageNet dataset
](
https://image-net.org/challenges/LSVRC/2012/2012-downloads.php
)
[
ImageNet dataset
](
https://image-net.org/challenges/LSVRC/2012/2012-downloads.php
)
...
@@ -67,21 +77,23 @@ python setup.py develop
...
@@ -67,21 +77,23 @@ python setup.py develop
[
Flickr2K
](
http://113.200.138.88:18080/aidatasets/project-dependency/flickr2k/-/blob/master/Flickr2K.tar
)
[
Flickr2K
](
http://113.200.138.88:18080/aidatasets/project-dependency/flickr2k/-/blob/master/Flickr2K.tar
)
训练数据处理请参考
[
BasicSR
](
https://github.com/XPixelGroup/BasicSR/blob/master/docs/DatasetPreparation.md
)
>
训练数据处理请参考[BasicSR](https://github.com/XPixelGroup/BasicSR/blob/master/docs/DatasetPreparation.md)
-
测试:
-
测试:
[
Classical SR Testing
](
http://113.200.138.88:18080/aidatasets/project-dependency/classical-sr
)
[
Classical SR Testing
](
http://113.200.138.88:18080/aidatasets/project-dependency/classical-sr
)
数据准备具体步骤如下:
数据准备具体步骤如下:
1.
将数据存放在
`datasets`
目录下;
1.
将数据存放在
`datasets`
目录下;
2.
`BSD100`
和
`urban100`
需要再各自目录下新
`GTmod4`
、
`LRbicx4`
两个新目录,并把原始图片存放进
`GTmod4`
目录下,然后
再
`datasets`
目录下分别执行下面两条命令:
2.
`BSD100`
和
`urban100`
需要再各自目录下新
建
`GTmod4`
、
`LRbicx4`
两个新目录,并把原始图片存放进
`GTmod4`
目录下,然后
在
`datasets`
目录下分别执行下面两条命令:
```
bash
```
bash
python gen_LRbicx4.py
--file_name
./BSD100
python gen_LRbicx4.py
--file_name
./BSD100
python gen_LRbicx4.py
--file_name
./urban100
python gen_LRbicx4.py
--file_name
./urban100
```
```
3.
建数据集的目录结构如下:
3.
建数据集的目录结构如下:
`DF2K`
:DIV2K和Flickr2的HR数据的整合
`DF2K`
:DIV2K和Flickr2的HR数据的整合
```
```
├── DF2K
├── DF2K
...
@@ -107,29 +119,34 @@ python gen_LRbicx4.py --file_name ./urban100
...
@@ -107,29 +119,34 @@ python gen_LRbicx4.py --file_name ./urban100
│ ├── LRbicx4
│ ├── LRbicx4
```
```
Tips:
项目提供了
`tiny_datasets`
用于快速上手学习,如果使用
`tiny_datasets`
,需要对下面的代码内的地址进行替换,当前默认完整数据集的处理地址。
>
项目提供了`tiny_datasets`用于快速上手学习,如果使用`tiny_datasets`,需要对下面的代码内的地址进行替换,当前默认完整数据集的处理地址。
2.
因
`DF2K`
数据集是2K分辨率,而我们在训练的时候往往并不要那么大(常见的是128x128或者192x192的训练patch)。因此我们可以先把2K的图片裁剪成有overlap的480x480的子图像块,然后再由
`dataloader`
从这个480x480的子图像块中随机crop出128x128或192x192的训练patch。
2.
因
`DF2K`
数据集是2K分辨率,而我们在训练的时候往往并不要那么大(常见的是128x128或者192x192的训练patch)。
因此我们可以先把2K的图片裁剪成有overlap的480x480的子图像块,然后再由
`dataloader`
从这个480x480的子图像块中随机crop出128x128或192x192的训练patch。
```
bash
```
bash
python extract_subimages.py
# 将图片进行sub
python extract_subimages.py
# 将图片进行sub
```
```
3.
生成
`meta_info_file`
3.
生成
`meta_info_file`
```
bash
```
bash
python generate_meta_info.py
python generate_meta_info.py
```
```
## 训练
## 训练
训练日志及权重保存在
`/experiments`
文件中,预训练模型下载地址
[
预训练权重
](
#预训练权重
)
。
训练日志及权重保存在
`experiments`
文件中,预训练模型下载地址
[
预训练权重
](
#预训练权重
)
。
### 单机多卡
### 单机多卡
```
bash
```
bash
# 默认 train_HAT_SRx4_finetune_from_ImageNet_pretrain.yml
# 默认 train_HAT_SRx4_finetune_from_ImageNet_pretrain.yml
bash train.sh
bash train.sh
```
```
### 多机多卡
### 多机多卡
使用多节点的情况下,需要将使用节点写入hostfile文件,多节点每个节点一行,例如: c1xxxxxx slots=4。
使用多节点的情况下,需要将使用节点写入hostfile文件,多节点每个节点一行,例如: c1xxxxxx slots=4。
1.
[
run_train_multi.sh
](
/run_train_multi.sh
)
中
`18行`
所需虚拟环境变量地址;
1.
[
run_train_multi.sh
](
/run_train_multi.sh
)
中
`18行`
所需虚拟环境变量地址;
...
@@ -137,12 +154,14 @@ bash train.sh
...
@@ -137,12 +154,14 @@ bash train.sh
2.
修改
[
single_process.sh
](
./single_process.sh
)
中22行所需训练的
`yaml文件`
地址,如与默认一致,可不修改。
2.
修改
[
single_process.sh
](
./single_process.sh
)
中22行所需训练的
`yaml文件`
地址,如与默认一致,可不修改。
执行命令如下,训练日志保存在logs文件夹下
执行命令如下,训练日志保存在logs文件夹下
```
bash
```
bash
# 默认 train_HAT_SRx4_finetune_from_ImageNet_pretrain.yml
# 默认 train_HAT_SRx4_finetune_from_ImageNet_pretrain.yml
bash run_train_multi.sh
bash run_train_multi.sh
```
```
## 推理
## 推理
预训练模型下载地址
[
预训练权重
](
#预训练权重
)
,测试结果将保存到
`./results`
路径下。
[
HAT_SRx4_ImageNet-LR.yml
](
options/test/HAT_SRx4_ImageNet-LR.yml
)
适用于不使用
`ground truth image`
的推理过程。
预训练模型下载地址
[
预训练权重
](
#预训练权重
)
,测试结果将保存到
`./results`
路径下。
[
HAT_SRx4_ImageNet-LR.yml
](
options/test/HAT_SRx4_ImageNet-LR.yml
)
适用于不使用
`ground truth image`
的推理过程。
```
bash
```
bash
# 默认 HAT_SRx4_ImageNet-pretrain.yml
# 默认 HAT_SRx4_ImageNet-pretrain.yml
...
@@ -150,6 +169,7 @@ bash val.sh
...
@@ -150,6 +169,7 @@ bash val.sh
```
```
## result
## result
基于
`Real_HAT_GAN_SRx4_sharper.pth`
的测试结果展示
基于
`Real_HAT_GAN_SRx4_sharper.pth`
的测试结果展示
<div
align=
center
>
<div
align=
center
>
...
@@ -157,6 +177,7 @@ bash val.sh
...
@@ -157,6 +177,7 @@ bash val.sh
</div>
</div>
### 精度
### 精度
测试数据如下表中所示,使用的加速卡:Z100L。
测试数据如下表中所示,使用的加速卡:Z100L。
| DEVICE | Params(M) | Multi-Adds(G) | Set5 | Set14 | BSD100 | Urban100 |
| DEVICE | Params(M) | Multi-Adds(G) | Set5 | Set14 | BSD100 | Urban100 |
...
...
docker/Dockerfile
View file @
97451368
FROM
image.sourcefind.cn:5000/dcu/admin/base/pytorch:1.13.1-centos7.6-dtk23.10-py38
FROM
image.sourcefind.cn:5000/dcu/admin/base/pytorch:2.1.0-ubuntu20.04-dtk24.04.1-py3.10
\ No newline at end of file
\ No newline at end of file
train.sh
View file @
97451368
...
@@ -12,4 +12,4 @@ echo "Training start ..."
...
@@ -12,4 +12,4 @@ echo "Training start ..."
# 9行 datasets: 请确认数据地址正确
# 9行 datasets: 请确认数据地址正确
# 76行 pretrain_network_g: 请确认预训练模型地址正确
# 76行 pretrain_network_g: 请确认预训练模型地址正确
python
-m
torch.distributed.launch
--nproc_per_node
=
8
--master_port
=
4321 hat/train.py
-opt
options/train/train_HAT_SRx4_finetune_from_ImageNet_pretrain.yml
--launcher
pytorch
torchrun
--nproc_per_node
=
8 hat/train.py
-opt
options/train/train_HAT_SRx4_finetune_from_ImageNet_pretrain.yml
--launcher
pytorch
\ No newline at end of file
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