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GPEN人像增强实战：批量处理多张照片的自动化脚本

1. 镜像环境说明

主要依赖库：

• facexlib: 用于人脸检测与对齐
• basicsr: 基础超分框架支持
• opencv-python,numpy<2.0,datasets==2.21.0,pyarrow==12.0.1
• sortedcontainers,addict,yapf

该镜像基于GPEN人像修复增强模型构建，预装了完整的深度学习开发环境，集成了推理及评估所需的所有依赖，开箱即用。用户无需手动配置复杂的 Python 环境或下载模型权重，可直接进入/root/GPEN目录开始图像增强任务。

2. 快速上手

2.1 激活环境

在使用 GPEN 模型前，请先激活预设的 Conda 环境：

conda activate torch25

此环境已包含所有必要的依赖项和 CUDA 支持，确保推理过程高效稳定运行。

2.2 模型推理 (Inference)

进入模型主目录并执行推理脚本：

cd /root/GPEN

场景 1：运行默认测试图

python inference_gpen.py

该命令将处理内置的测试图像Solvay_conference_1927.jpg，输出结果为output_Solvay_conference_1927.png。

场景 2：修复自定义图片

python inference_gpen.py --input ./my_photo.jpg

指定输入路径后，系统会自动检测人脸区域并进行高清重建，输出文件名为output_my_photo.jpg。

场景 3：自定义输入与输出文件名

python inference_gpen.py -i test.jpg -o custom_name.png

通过-i和-o参数分别设置输入和输出路径，实现灵活命名与路径控制。

注意：所有推理结果将保存在项目根目录下，且支持.jpg、.png等常见图像格式。

3. 批量处理需求分析

虽然原生inference_gpen.py脚本支持单张图像处理，但在实际应用场景中（如老照片修复、社交媒体头像优化、证件照增强等），往往需要对大量图像进行统一增强。手动逐张调用显然效率低下，因此构建一个自动化批量处理脚本成为必要。

本节将介绍如何基于现有推理逻辑，封装出适用于多图批量处理的 Python 脚本，并集成错误处理、进度提示和日志记录功能。

4. 构建批量处理脚本

4.1 设计目标

• 支持从指定文件夹读取所有图像
• 自动跳过非图像文件
• 并行或顺序执行推理任务
• 输出结果集中保存至新目录
• 添加异常捕获机制防止中断
• 显示处理进度条

4.2 完整脚本实现

以下是一个完整可运行的批量处理脚本batch_inference.py，建议放置于/root/GPEN目录下：

import os import glob import argparse from pathlib import Path import subprocess import sys from tqdm import tqdm def is_image_file(filepath): """判断是否为支持的图像格式""" ext = Path(filepath).suffix.lower() return ext in ['.jpg', '.jpeg', '.png', '.bmp', '.tiff'] def batch_process(input_dir, output_dir, model_size=512, gpu_id=0): """ 批量调用 GPEN 推理脚本处理图像 Args: input_dir: 输入图像文件夹路径 output_dir: 输出结果保存路径 model_size: 模型分辨率选择 (512/1024) gpu_id: 使用的 GPU 编号 """ # 创建输出目录 os.makedirs(output_dir, exist_ok=True) # 获取所有图像文件 image_paths = [f for f in glob.glob(os.path.join(input_dir, "*")) if is_image_file(f)] if not image_paths: print(f"⚠️ 在 {input_dir} 中未找到图像文件") return print(f"✅ 发现 {len(image_paths)} 张图像待处理") failed_files = [] # 遍历处理每张图像 for img_path in tqdm(image_paths, desc="Processing Images"): try: filename = os.path.basename(img_path) output_name = f"output_{Path(filename).stem}.png" output_path = os.path.join(output_dir, output_name) cmd = [ "python", "inference_gpen.py", "-i", img_path, "-o", output_path, "--model", str(model_size), "--gpu", str(gpu_id) ] result = subprocess.run(cmd, capture_output=True, text=True, timeout=120) if result.returncode != 0: raise RuntimeError(f"Subprocess error: {result.stderr}") except Exception as e: print(f"\n❌ 处理失败: {img_path}") print(f" 错误信息: {str(e)}") failed_files.append(img_path) # 输出统计信息 print("\n" + "="*50) print(f"📊 批量处理完成") print(f"📁 总数: {len(image_paths)}") print(f"✅ 成功: {len(image_paths) - len(failed_files)}") print(f"❌ 失败: {len(failed_files)}") if failed_files: print("📋 失败列表:") for f in failed_files: print(f" - {f}") if __name__ == "__main__": parser = argparse.ArgumentParser(description="GPEN 批量图像增强脚本") parser.add_argument("--input", type=str, required=True, help="输入图像文件夹路径") parser.add_argument("--output", type=str, default="output_batch", help="输出结果文件夹路径") parser.add_argument("--model", type=int, choices=[512, 1024], default=512, help="模型尺寸") parser.add_argument("--gpu", type=int, default=0, help="GPU 编号") args = parser.parse_args() batch_process(args.input, args.output, args.model, args.gpu)

4.3 脚本使用说明

步骤 1：准备图像数据

将待处理的照片放入一个独立文件夹，例如：

mkdir /root/GPEN/input_photos cp ~/photos/*.jpg /root/GPEN/input_photos/

步骤 2：运行批量脚本

python batch_inference.py --input input_photos --output enhanced_results --model 512 --gpu 0

参数说明：

• --input: 输入图像所在目录
• --output: 输出结果保存路径（自动创建）
• --model: 可选512或1024分辨率模型
• --gpu: 指定使用的 GPU 编号（多卡场景）

步骤 3：查看结果

处理完成后，可在enhanced_results/目录下查看所有增强后的图像，命名格式为output_原文件名.png。

4.4 进阶优化建议

示例：启用线程池提升处理速度（部分修改）：

from concurrent.futures import ThreadPoolExecutor with ThreadPoolExecutor(max_workers=2) as executor: list(tqdm(executor.map(process_single_image, image_paths), total=len(image_paths)))

⚠️ 注意：由于 GPEN 模型本身较重，不建议设置过高并发数，推荐max_workers=2~4。

5. 已包含权重文件

为保证开箱即用及离线推理能力，镜像内已预下载以下模型权重：

• ModelScope 缓存路径：~/.cache/modelscope/hub/iic/cv_gpen_image-portrait-enhancement
• 包含内容：完整的预训练生成器、人脸检测器及对齐模型。

首次运行时若未触发自动下载，请检查网络连接或手动验证缓存完整性。后续所有推理任务均可在无网环境下正常执行。

6. 常见问题与解决方案

6.1 图像无变化或输出为空

可能原因：

• 输入图像无人脸区域
• 文件路径权限不足导致无法写入

解决方法：

• 使用含清晰人脸的图像测试
• 检查输出目录是否有写权限：chmod -R 755 output_batch

6.2 显存不足 (CUDA Out of Memory)

建议措施：

• 切换至--model 512版本降低显存消耗
• 减少批量大小（当前为单张处理，已最小化压力）
• 关闭其他占用 GPU 的进程

6.3 文件编码或路径错误

Linux 系统中中文路径可能导致异常。建议：

• 将图像文件重命名为英文名称
• 使用绝对路径而非相对路径

7. 应用场景拓展

GPEN 不仅可用于普通人像美化，还可应用于多个专业领域：

结合自动化脚本，可快速构建面向行业的图像预处理流水线。

8. 参考资料

• 官方仓库：yangxy/GPEN
• 魔搭社区地址：iic/cv_gpen_image-portrait-enhancement

9. 引用 (Citation)

@inproceedings{yang2021gpen, title={GAN-Prior Based Null-Space Learning for Consistent Super-Resolution}, author={Yang, Tao and Ren, Peiran and Xie, Xuansong and Zhang, Lei}, booktitle={Proceedings of the IEEE/CVF Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR)}, year={2021} }

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