제 13회 보아즈(BOAZ) 빅데이터 컨퍼런스 - [삼신할머니 말고 Ai] : StyleGan을 이용한 커스터마이징 2세 예측 프로그램
- 4. 01 Introduction
내 최애랑 결혼하게 되면 애기는
최애 닮았으면 좋겠다..ㅎ..(미래설계)
이번에 손예진 현빈 사귄다 던데
결혼하면 2세 유전자 대박일듯ㅇㅇ
포토샵 프로그램을 이용하여 남녀 합성 및 2세 모습 예측
2세 예측 플랫폼(웹, 앱) 증가
자신의 2세 또는 연예인 커플 2세에 대한 관심 확산
주제 선정
민지 하랑 혜원
정민
- 5. 01 Introduction
- 부모의 비율과 특성 조절의 경우 대부분 유료 서비스
- 서양인을 기반으로 만들어져 동양인 예측의 경우 부자연스럽거나, 서양인을 닮은 아이가 예측 됨
기존 플랫폼의 문제점 (Baby Maker 어플 참조)
- 나이변화의 폭이 매우 좁음(3-5세), 넓을 경우에는 유료 서비스
+ +
- 6. 01 Introduction
- 남녀 사진 반영 비율 조절
- 동양인에 최적화된 2세 예측 모델 구현
프로젝트 목표
- 나이변화 폭 기존보다 넓게 재설정(5-20세)
- 예측한 2세 성별 선택 가능
- 9. 빠른 시간 내에 학습이 될 수 있도록 데이터 사이즈 전처리
1024 x 1024
256 x 256
02 Preparation
- 10. 02 Preparation
프로젝트 구축 환경
GPU : T4 또는 P100, V100
CPU : Intel® Xeon® CPU @ 2.30GHz
RAM : 25.51GB TensorFlow 1.15
- 12. 03 Model
학습 구조
StyleGAN2-ada Network pkl
획득!
StyleGAN2-ada
Encoder
Aligned image
256 x 256
Latent 획득!
StyleGAN2-ada
Generator
Direction
vector
M F
B
- 13. 03 Model
학습 구조
StyleGAN2-ada Network pkl
획득!
StyleGAN2-ada
Encoder
Aligned image
256 x 256
Latent 획득!
다시 256*256으로
StyleGAN2-ada
Generator
Direction
vector
M F
B
1. 얼굴의 기울기를 조절
2. 배경을 지우기
3. 얼굴 위주로 crop
4. 1024*1024로 resize
Landmark Library
- 16. 03 Model
StyleGAN v1 StyleGAN v2
StyleGAN 계보 (Generator)
AdaIN에서 평균 제거
(표준편차만 이용)
Bias와 Noise를 block 외부로 빼내어
Style과 noise의 영향력을 독립시킴
- 20. 03 Model
1. FFHQ(5000) + Asian(10000) / weight ffhq-256-config-e / cfg stylegan2(65시간)
Training 실험 (12시간 기준)
2. FFHQ(5000) + Asian(5000) / weight paper256 / cfg paper512
ref_gpus=8, kimg=25000, mb=32, mbstd=4, fmaps=1, lrate=0.002, gamma=10, ema=10, ramp=None, map=8
ref_gpus=8, kimg=25000, mb=64, mbstd=8, fmaps=1, lrate=0.0025, gamma=0.5, ema=20, ramp=None, map=8
- 21. 4. FFHQ(7500) + Asian(7500) / weight paper256 / cfg stylegan2
03 Model
Training 실험 (12시간 기준)
3. FFHQ(7000) + Asian(3000) / weight paper256 / cfg stylegan2
- 22. 03 Model
FFHQ(7500) + Asian(7500) Weight paper256 cfg stylegan2
6시간 12시간 18시간 24시간 30시간 36시간 원본
Training ��험 (시간대별 변화)
ref_gpus=8, kimg=25000, mb=64, mbstd=8, fmaps=1, lrate=0.0025, gamma=0.5, ema=20, ramp=None, map=8
- 23. 03 Model
FFHQ(7500) + Asian(7500) Weight paper256 cfg stylegan2
6시간 12시간 18시간 24시간 30시간 36시간 원본
Training 실험 (시간대별 변화)
- 24. 03 Model
Encoder
Face feature vector
Latent Vector
Aligned image
VGG Net
𝑤!
𝑤"
𝑤#
𝑤$
𝑤!#
𝑤!$
Style Mixing
Layers(8-18)
Layers(1-7)
4x4 const
Generator
1. 얼굴의 기울기를 조절
2. 배경을 지우기
3. 얼굴 위주로 crop
4. 1024*1024로 resize
- 45. 05 Outroduction
한계점
- 남자, 어린아이 데이터가 여자데이터에 비해 제한적
전체적으로 나이가 어려질 수록 사진이 희미해 짐
남자아이가 더 흐릿함
진하고 긴 머리스타일의 경우 제거에 어려움이 있음
- 3-5세의 매우 낮은 연령대는 잘 생성되지 않음
- 낮은 배경 반영률 + 이전보다 사진과 머리,피부 톤이 더 어두워 지기도 함
- 데이터셋에 따른 결과물의 완성도 차이 발생
- 46. 05 Outroduction
의의
- 256x256 data, StyleGAN2-ada 모델 사용 : 효율성 증대
- 실제 자녀와 비슷한 모습으로 예측
- 자녀의 성별 선택 및 남녀 비율 조절, 화장 제거 가능
- 동양인 데이터를 추가하여 동양인에 최적화되면서도 서양인에게도 적절하게 적용되는 모델 구현
- 47. 05 Outroduction
발전 방향
- 남자, 아이 데이터셋을 추가하여 성별, 나이 변환 정확도 향상
- 배경 구현 능력 향상
- 해당 주제 관련 무료서비스 플랫폼 배포
- 성별, 나이를 제외한 헤어스타일, 표정, 주름, 쌍꺼풀 등
다양한 특징 변환 반영 시도
- 48. 05 Outroduction
A Style-Based Generator Architecture for Generative Adversarial Networks, T. Karras, S. Laine, T. Aila, CVPR, 2018
Analyzing and Improving the Image Quality of StyleGAN, T. Karras, S. Laine, M. Aittala, J. Hellsten, J. Lehtinen, T. Aila, CVPR, 2020
Training Generative Adversarial Networks with Limited Data, T. Karras, S. Laine, M. Aittala, J. Hellsten, J. Lehtinen, T. Aila, NeurIPS, 2020
Reference
- 49. 05 Outroduction
Reference
https://www.kaggle.com/lukexng/aisanfaces/version/1
https://github.com/NVlabs/ffhq-dataset
Azure Face API https://azure.microsoft.com/ko-kr/services/cognitive-services/face/
T. Karras, S. Laine, M. Aittala, J. Hellsten, J. Lehtinen, T. Aila, CVPR, 2020, stylegan2, https://github.com/NVlabs/stylegan2(2019)
T. Karras, S. Laine, M. Aittala, J. Hellsten, J. Lehtinen, T. Aila, NeurIPS, 2020, stylegan2-ada, https://github.com/NVlabs/stylegan2-ada(2020)
Aydao, 2020, Stylegan2-Surgery, https://github.com/aydao/stylegan2-surgery
Puzer, 2019, StyleGAN Encoder, https://github.com/Puzer/stylegan-encoder(2019)
rolux, 2019, StyleGAN2 - Official TensorFlow Implementation, https://github.com/rolux/stylegan2encoder(2019)
- 51. 05 Outroduction
더 보기
2세 예측 프로그램 이용해 보기 https://bit.ly/39LA7Ow
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