当飞桨PaddleHub遇到微信小程序，AI也能指物作诗

项目构想

最近飞桨PaddleHub大火，吸引无数开发者眼球，作为俗人的我也不例外，被看图写诗和艺术风格迁移两个模型吸引。假象一下，如果把AI和指物作诗的方仲永、江南四大才子之首的唐伯虎结合，会是啥样子？

在项目实施前，先给小伙伴们稍稍科普下本文中涉及的主人公。

方仲永

金溪民方仲永，世隶耕。仲永生五年，未尝识书具，忽啼求之。父异焉，借旁近与之，即书诗四句，并自为其名。其诗以养父母、收族为意，传一乡秀才观之。自是指物作诗立就，其文理皆有可观者。

唐伯虎

唐寅，出生于明朝庚寅年，故名唐寅，因排行老大，又称唐伯虎。二十五岁之前的唐伯虎，过着读书、游历、吟诗作画的单纯生活。据说，他画的虾，往水里一丢，就好像全都变得鲜活了。不仅如此，唐伯虎更擅长画山水和工笔人物，尤其是仕女。许多名家都称赞他的画法潇洒飘逸，冠绝一时。

我选择使用PaddleHub的 文本生成 — 看图写诗（reading_pictures_writing_poems） module，实现如金溪方仲永指物作诗、出口成章的效果；使用PaddleHub的 图像生成 — 艺术风格迁移（stylepro_artistic） module，实现看到唐伯虎的背影并达到他的画画效果。

项目地址：

https://aistudio.baidu.com/aistudio/projectdetail/920580

PaddleHub module地址：

https://www.paddlepaddle.org.cn/hublist?filter=en_category&value=ImageClassification

项目组成

二、

整个项目分3个部分：

PaddleHub Serving服务，由于需要进行推理，需要内存较大或能力突出的显卡支持。
后台服务，使用flask提供后台进行数据输入预处理，以及serving处理后的资源调度等。
微信小程序，负责微信模块展示。

项目效果

扫描下方二维码即可体验（我会持续优化和完善，欢迎PaddleHub爱好者一同交流）

1. PaddleHub体验小程序效果：

选择模型效果→上传图片（等待20s）→ 输出AI写诗结果。

2、开发后台效果

详细代码解析

二、

1. PaddleHub Serving服务

hub serving start --config config.json
(base) root@iZ2ze74yt1daioe0s04o9kZ:~/paddlehubweixinbox# cat config.json 
{
  "modules_info": {
    "stylepro_artistic": {
      "init_args": {
        "version": "1.0.0"
      },
      "predict_args": {
        "use_gpu": false
      }
    },
    "reading_pictures_writing_poems": {
      "init_args": {
        "version": "1.0.0"
      },
      "predict_args": {
        "use_gpu": false
      }
    }
  },
  "port": 8866,
  "use_multiprocess": false,
  "workers": 1
}

该命令启用上述的两个PaddleHub module serving服务。

2. Web后台

Web后台的作用一是提供看图写诗图片上传、处理，生成的诗返回；二是提供风格画图片上传、风格选择、处理，生成风格画文件路径返回。

代码如下所示：

看图写诗

# coding:utf-8
# author: Livingbody
# date: 2020.05.06

from flask import Flask, render_template, request, jsonify, Response
from werkzeug.utils import secure_filename
import os
import requests
import paddlehub as hub
import cv2
import time
from flask import Blueprint, render_template
import requests
import json
import cv2
import base64
from flask import json

index_reading_pictures = Blueprint("reading_pictures", __name__)
# 设置允许的文件格式
ALLOWED_EXTENSIONS = set(['png', 'jpg', 'bmp', 'jpeg'])
# 当前文件所在路径
basepath = os.path.dirname(__file__)


def cv2_to_base64(image):
    data = cv2.imencode('.jpg', image)[1]
    return base64.b64encode(data.tostring()).decode('utf8')


def allowed_file(filename):
    filename = filename.lower()
    return '.' in filename and filename.rsplit('.', 1)[1] in ALLOWED_EXTENSIONS


# 上传并写诗
@index_reading_pictures.route('/reading_pictures', methods=['POST', 'GET'])  # 添加路由
def upload():
    print(request)
    if request.method == 'POST':
        try:
            f = request.files['file']
            print(f.filename)
            if not (f and allowed_file(f.filename)):
                # return jsonify({"error": 1001, "msg": "请检查上传的图片类型，仅限于png、jpg、bmp"})
                return render_template('404.html')
            sourcefile = os.path.join('static/images/source', secure_filename(f.filename))
            print('sourcefile: %s' % sourcefile)
            upload_path = os.path.join(basepath, sourcefile)  # 注意：没有的文件夹一定要先创建，不然会提示没有该路径
            f.save(upload_path)
            print(upload_path)
            print('upload_path: %s' % upload_path)
            results = reading_pictures(sourcefile)
            headers = {"Content-type": "application/json", "charset": "gbk"}
            # results: [{'Poetrys': '山隈山坳山，海滨岭颠海。中有无底渊，千古不可改。'}]
            # return Response(json.dumps(results), content_type='application/json')
            return jsonify(results)
        except Exception:
            return render_template('404.html')
    return render_template('poem.html')


# 读取图片
def reading_pictures(upload_path):
    print('upload_path: %s' % upload_path)
    # 指定图片分割方法为deeplabv3p_xception65_humanseg并发送post请求
    data = {'images': [cv2_to_base64(cv2.imread(upload_path))]}
    headers = {"Content-type": "application/json"}
    url = "http://localhost:8861/predict/reading_pictures_writing_poems"
    r = requests.post(url=url, headers=headers, data=json.dumps(data))
    print('request: %s' % r)
    t = time.time()
    results = r.json()["results"]
    number = results[0]['Poetrys'].count("。") - 1
    results[0]['Poetrys'] = results[0]['Poetrys'].replace("。", "。n", number)
    print('results: %s' % results)
    return results

风格画

# coding:utf-8
# author: Livingbody
# date: 2020.05.06

from flask import Flask, render_template, request, jsonify, Response
from werkzeug.utils import secure_filename
import os
import requests
import paddlehub as hub
import cv2
import time
import numpy as np
from flask import Blueprint, render_template
import requests
import json
import cv2
import base64
from flask import json

index_stylepro_artistic = Blueprint("stylepro_artistic", __name__)
# 设置允许的文件格式
ALLOWED_EXTENSIONS = set(['png', 'jpg', 'bmp', 'jpeg'])
# 当前文件所在路径
basepath = os.path.dirname(__file__)


def cv2_to_base64(image):
    data = cv2.imencode('.jpg', image)[1]
    return base64.b64encode(data.tostring()).decode('utf8')


def base64_to_cv2(b64str):
    data = base64.b64decode(b64str.encode('utf8'))
    data = np.fromstring(data, np.uint8)
    data = cv2.imdecode(data, cv2.IMREAD_COLOR)
    return data


def allowed_file(filename):
    filename = filename.lower()
    return '.' in filename and filename.rsplit('.', 1)[1] in ALLOWED_EXTENSIONS


@index_stylepro_artistic.route('/stylepro_artistic', methods=['POST', 'GET'])  # 添加路由
def upload():
    print(request)
    if request.method == 'POST':
        try:
            f = request.files['file']
            print(f.filename)
            print(request.form.get('mystyle'))
            mystyle = request.form.get('mystyle')
            if not (f and allowed_file(f.filename)):
                # return jsonify({"error": 1001, "msg": "请检查上传的图片类型，仅限于png、jpg、bmp"})
                return render_template('404.html')
            sourcefile = os.path.join('static/images/source', secure_filename(f.filename))
            print('sourcefile: %s' % sourcefile)
            upload_path = os.path.join(basepath, sourcefile)  # 注意：没有的文件夹一定要先创建，不然会提示没有该路径
            f.save(upload_path)
            results = change_pictures(sourcefile, mystyle)
            headers = {"Content-type": "application/json", "charset": "gbk"}
            return jsonify(results)
        except Exception:
            return render_template('404.html')
    return render_template('style.html')


def change_pictures(upload_path, style):
    style = 'static/images/style/' + str(style) + '.jpg'
    data = {'images': [
        {
            'content': cv2_to_base64(cv2.imread(upload_path)),
            'styles': [cv2_to_base64(cv2.imread(style))],
            # 'use_gpu': False,
            # 'visualization': True,
            # 'output_dir': 'static/images/stylepro_artistic'
        }
    ]}
    headers = {"Content-type": "application/json"}
    url = "http://localhost/predict/stylepro_artistic"
    r = requests.post(url=url, headers=headers, data=json.dumps(data))
    print('*' * 50)
    print('stylepro_artistic OK...........')


    t = time.time()
    filename = str(t) + '.jpg'
    mypath = os.path.join(basepath, 'static/images/stylepro_artistic', filename)
    cv2.imwrite(mypath, base64_to_cv2(r.json()["results"][0]['data']))
    filepath = {'save_path': os.path.join('static/images/stylepro_artistic', filename)}
    print('filepath: %s' % filepath)
return filepath

3. 微信小程序

微信小程序不难，只是流程比较繁琐，需要下面四个关键步骤：

申请小程序账号
本地开发小程序
上传小程序，并申请审核
审核通过，申请上线

小程序开发主要把握界面布局设计和API调用，然说小程序设计也是界面、js、css这三类，但是和web略有不同，有时候难以下手。

4. 其他注意事项

https配置：

微信小程序上传图片等文件仅支持SSL域名，HTTP或IP地址都不行，要注意flask的https配置，特别是证书配置。

(base) root@iZ2ze74yt1daioe0s04o9kZ:~/paddlehubweixinbox# cat app.py
from flask import Flask, render_template
from flask_bootstrap import Bootstrap

# from datetime import timedelta

app = Flask(__name__)
from reading_pictures import *

app.register_blueprint(index_reading_pictures)
from stylepro_artistic import *

app.register_blueprint(index_stylepro_artistic)

Bootstrap(app)

@app.route('/', methods=['POST', 'GET'])
def index():
    return render_template('index.html')


@app.route('/error', methods=['POST', 'GET'])
def error():
    return render_template('404.html')


if __name__ == '__main__':
    app.config['JSON_AS_ASCII'] = False
    app.run(host='0.0.0.0', port=8080, debug=True,
            ssl_context=("4543112_www.livingbody.xyz.pem", "4543112_www.livingbody.xyz.key"))

负载问题：

在开始开发过程中经常莫名其妙的掉服务，究其原因是服务器比较单薄，只有2G内存，无显卡，在推理时内存溢出，后台服务挂掉，所以出问题。解决办法是将serving单独起在条件较好的服务器上。

界面设计问题：

此次小程序是我第一次接触，所以开发经验基本为“零”。在开发时，一直查文档，原生写界面。界面布局、数据传递、处理、样式表等，都是一步一步写，有的特别难看，直到后来才发现原来有界面WeUI，可以加速设计，成品可用，初步使用效果不错，感觉在小程序领域相当于web界的bootstrap，可以省去很多麻烦。

# 如果需要进行持久化安装, 需要使用持久化路径, 如下方代码示例:
# If a persistence installation is required, you need to use the persistence path as the following:
!mkdir /home/aistudio/external-libraries
!pip install beautifulsoup4 -t /home/aistudio/external-libraries

# 同时添加如下代码, 这样每次环境(kernel)启动的时候只要运行下方代码即可:
# Also add the following code, so that every time the environment (kernel) starts, just run the following code:
import sys
sys.path.append('/home/aistudio/external-libraries')