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@@ -0,0 +1,106 @@
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| 1 |
+
import gradio as gr
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| 2 |
+
import numpy as np
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| 3 |
+
import tensorflow as tf
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| 4 |
+
from tensorflow.keras import layers, models
|
| 5 |
+
import os
|
| 6 |
+
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| 7 |
+
# 1. 모델 아키텍처 재정의 (저장된 가중치를 불러오기 위함)
|
| 8 |
+
class DynamicConv2D(layers.Layer):
|
| 9 |
+
def __init__(self, k=3, **kwargs):
|
| 10 |
+
super().__init__(**kwargs)
|
| 11 |
+
assert k % 2 == 1
|
| 12 |
+
self.k = k
|
| 13 |
+
self.generator = layers.Dense(k * k)
|
| 14 |
+
|
| 15 |
+
def call(self, x):
|
| 16 |
+
B, H, W, C = tf.shape(x)[0], tf.shape(x)[1], tf.shape(x)[2], tf.shape(x)[3]
|
| 17 |
+
kernels = self.generator(x)
|
| 18 |
+
kernels = tf.nn.softmax(kernels, axis=-1)
|
| 19 |
+
pad = (self.k - 1) // 2
|
| 20 |
+
x_pad = tf.pad(x, [[0, 0], [pad, pad], [pad, pad], [0, 0]])
|
| 21 |
+
patches = tf.image.extract_patches(
|
| 22 |
+
images=x_pad,
|
| 23 |
+
sizes=[1, self.k, self.k, 1],
|
| 24 |
+
strides=[1, 1, 1, 1],
|
| 25 |
+
rates=[1, 1, 1, 1],
|
| 26 |
+
padding='VALID'
|
| 27 |
+
)
|
| 28 |
+
patches = tf.reshape(patches, [B, H, W, self.k * self.k, C])
|
| 29 |
+
kernels_exp = tf.expand_dims(kernels, axis=-1)
|
| 30 |
+
return tf.reduce_sum(patches * kernels_exp, axis=3)
|
| 31 |
+
|
| 32 |
+
def build_dynamic_model(input_shape=(28, 28, 1), num_classes=26):
|
| 33 |
+
inputs = layers.Input(shape=input_shape)
|
| 34 |
+
|
| 35 |
+
# 일반 Conv로 기초 특징 추출
|
| 36 |
+
x = layers.Conv2D(32, (3, 3), activation='relu', padding='same')(inputs)
|
| 37 |
+
x = layers.BatchNormalization()(x)
|
| 38 |
+
|
| 39 |
+
# Dynamic Convolution 적용
|
| 40 |
+
x = DynamicConv2D(k=3)(x)
|
| 41 |
+
x = layers.Activation('relu')(x)
|
| 42 |
+
x = layers.MaxPooling2D((2, 2))(x)
|
| 43 |
+
|
| 44 |
+
x = layers.Conv2D(64, (3, 3), activation='relu', padding='same')(x)
|
| 45 |
+
x = DynamicConv2D(k=3)(x)
|
| 46 |
+
x = layers.Activation('relu')(x)
|
| 47 |
+
x = layers.GlobalAveragePooling2D()(x)
|
| 48 |
+
|
| 49 |
+
x = layers.Dense(128, activation='relu')(x)
|
| 50 |
+
outputs = layers.Dense(num_classes, activation='softmax')(x)
|
| 51 |
+
|
| 52 |
+
return models.Model(inputs, outputs)
|
| 53 |
+
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| 54 |
+
# 2. 모델 로드 (파일 경로 확인 필요)
|
| 55 |
+
model = build_dynamic_model()
|
| 56 |
+
# 파일 경로를 절대 경로로 설정
|
| 57 |
+
weights_path = 'dynamic_conv_alphabet.weights.h5'
|
| 58 |
+
|
| 59 |
+
if os.path.exists(weights_path):
|
| 60 |
+
model.load_weights(weights_path)
|
| 61 |
+
print(f"가중치 로드 성공: {weights_path}")
|
| 62 |
+
else:
|
| 63 |
+
print(f"오류: {weights_path} 파일을 찾을 수 없습니다. 먼저 학습을 수행하세요.")
|
| 64 |
+
# 3. 예측 함수 정의
|
| 65 |
+
def classify_alphabet(sketchpad):
|
| 66 |
+
if sketchpad is None:
|
| 67 |
+
return "글씨를 써주세요."
|
| 68 |
+
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| 69 |
+
# 3-1. 이미지 데이터 추출 (Gradio의 Sketchpad는 dict 형태일 수 있음)
|
| 70 |
+
# 배경은 검은색(0), 글씨는 흰색(255)인 그레이스케일로 변환
|
| 71 |
+
img = sketchpad["composite"][:, :, 3] # Alpha 채널 사용
|
| 72 |
+
|
| 73 |
+
# 3-2. 전처리 (EMNIST 특유의 회전/반전 해결)
|
| 74 |
+
img = tf.convert_to_tensor(img, dtype=tf.float32)
|
| 75 |
+
img = tf.image.resize(tf.expand_dims(img, axis=-1), (28, 28))
|
| 76 |
+
|
| 77 |
+
# 중요: EMNIST는 이미지가 전치(transpose)되어 있음
|
| 78 |
+
# 사용자가 똑바로 쓴 글씨를 모델이 학습한 방향으로 돌려줍니다.
|
| 79 |
+
img = tf.image.transpose(img)
|
| 80 |
+
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| 81 |
+
img = img / 255.0 # 정규화
|
| 82 |
+
img = tf.expand_dims(img, axis=0) # (1, 28, 28, 1)
|
| 83 |
+
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| 84 |
+
# 3-3. 추론
|
| 85 |
+
preds = model.predict(img, verbose=0)[0]
|
| 86 |
+
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| 87 |
+
# 결과 생성 (A-Z)
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| 88 |
+
results = {}
|
| 89 |
+
for i in range(26):
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| 90 |
+
char = chr(ord('A') + i)
|
| 91 |
+
results[char] = float(preds[i])
|
| 92 |
+
|
| 93 |
+
return results
|
| 94 |
+
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| 95 |
+
# 4. Gradio 인터페이스 구성
|
| 96 |
+
interface = gr.Interface(
|
| 97 |
+
fn=classify_alphabet,
|
| 98 |
+
inputs=gr.Sketchpad(label="알파벳을 그려보세요 (A-Z)", type="numpy"),
|
| 99 |
+
outputs=gr.Label(num_top_classes=3, label="예측 결과"),
|
| 100 |
+
title="Dynamic Conv Alphabet Recognizer",
|
| 101 |
+
description="2D Dynamic Convolution 레이어를 사용한 알파벳 인식기입니다.",
|
| 102 |
+
live=True # 실시간 인식 활성화
|
| 103 |
+
)
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| 104 |
+
|
| 105 |
+
if __name__ == "__main__":
|
| 106 |
+
interface.launch()
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