GPEN如何快速上手？预装镜像一键推理入门必看指南

GPEN人像修复增强模型镜像
本镜像基于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。

1. 镜像环境说明

该镜像为GPEN人像修复任务量身打造，省去了繁琐的环境配置过程。无论你是刚接触AI图像处理的新手，还是希望快速验证效果的开发者，都可以直接进入核心操作环节。

镜像中已集成以下关键组件：

组件	版本
核心框架	PyTorch 2.5.0
CUDA 版本	12.4
Python 版本	3.11
推理代码位置	`/root/GPEN`

主要依赖库功能解析

facexlib：负责人脸检测与关键点对齐，确保修复前的人脸区域精准定位
basicsr：提供基础超分辨率支持，是图像增强流程中的重要支撑模块
opencv-python,numpy<2.0：图像读取、处理和数值计算的基础工具
datasets==2.21.0,pyarrow==12.0.1：用于高效加载和管理数据集（适用于后续训练扩展）
sortedcontainers,addict,yapf：辅助工具包，提升代码可维护性和运行效率

所有依赖均已预先安装并完成版本兼容性测试，避免“在我机器上能跑”的尴尬问题。

2. 快速上手

2.1 激活环境

启动实例后，首先激活预设的Conda环境：

conda activate torch25

此环境名称为torch25，专为PyTorch 2.5.0构建，包含所有必要依赖，无需额外安装任何包即可开始使用。

2.2 模型推理 (Inference)

进入推理代码目录：

cd /root/GPEN

接下来就可以通过简单的命令行调用进行人像修复测试。以下是三种常见使用场景：

场景 1：运行默认测试图

python inference_gpen.py

该命令将自动加载内置的测试图片Solvay_conference_1927.jpg（著名历史合影），执行人像增强，并输出结果文件output_Solvay_conference_1927.png。

场景 2：修复自定义图片

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

你可以将自己的照片上传至/root/GPEN目录下，替换my_photo.jpg为实际文件名。模型会自动读取并生成修复后的图像，命名为output_my_photo.jpg。

提示：支持常见格式如.jpg,.png,.jpeg等。若图片非标准人像角度，建议先手动裁剪出清晰面部区域以获得最佳效果。

场景 3：指定输入输出路径与文件名

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

使用-i指定输入图片路径，-o自定义输出文件名。这种方式适合批量处理或自动化脚本集成。

所有推理结果均保存在项目根目录下，方便查看和下载。

实际效果展示

以下是一张典型的老照片修复前后对比（文字描述）：

原图是一位上世纪人物肖像，面部存在明显模糊、噪点和轻微划痕。经过GPEN处理后：

肤色更加均匀自然
眼睛细节清晰可见，睫毛分明
衣物纹理和背景结构得到合理恢复
整体观感接近高清数码拍摄水平

3. 已包含权重文件

为了实现真正的“开箱即用”，镜像内已预下载并缓存了GPEN所需的全部模型权重，无需再次联网下载。

权重存储路径

ModelScope 缓存路径：~/.cache/modelscope/hub/iic/cv_gpen_image-portrait-enhancement

该路径下包含：

预训练生成器模型：负责从低质量图像重建高质量细节
人脸检测器：基于RetinaFace等技术，精确定位人脸位置
关键点对齐模型：确保不同姿态下的人脸也能正确校正

如果你首次运行推理脚本时发现系统仍在下载部分组件，请耐心等待一次。完成后这些文件将永久保留在本地，后续无需重复获取。

4. 常见问题

Q1：我可以自己训练模型吗？

可以。虽然本镜像主要面向推理部署，但也提供了训练所需的基础环境。

官方推荐使用FFHQ 数据集（Flickr-Faces-HQ）作为高质量源数据。由于GPEN采用监督式训练方式，你需要准备成对的高低质量图像。

如何生成低质量图像？

推荐使用以下降质方法模拟真实退化过程：

使用 RealESRGAN 的降质模块添加噪声、模糊和压缩伪影
或采用 BSRGAN 提供的退化 pipeline 进行数据合成

这样可以构建一个贴近现实场景的训练对数据集。

Q2：训练配置建议

如果你打算微调或重新训练模型，以下参数可供参考：

输入分辨率：建议统一调整为512x512
生成器学习率：初始值设为2e-4，可配合Adam优化器
判别器学习率：略高于生成器，例如4e-4
总训练轮数（epochs）：根据数据量大小设置，一般在 100–300 之间

训练代码未默认放置在根目录，但可通过克隆官方仓库获取完整训练脚本。

5. 参考资料

以下资源可帮助你深入了解GPEN的技术原理和进阶用法：

GitHub 官方仓库：yangxy/GPEN
包含完整代码、训练指南和模型架构说明
魔搭 ModelScope 社区地址：iic/cv_gpen_image-portrait-enhancement
提供在线体验、模型详情页及API调用文档

建议定期关注这两个平台的更新，尤其是当有新版本发布或性能优化时。

6. 引用 (Citation)

如果你在科研项目或论文中使用了GPEN模型，请引用原始论文以尊重作者贡献：

@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} }

该论文提出了基于GAN先验的零空间学习方法，在保持身份一致性的同时实现了高质量的人脸超分与修复，是GPEN模型的核心理论基础。