#!/usr/bin/env python

# 图像复原模型LESRCNN训练示例脚本
# 执行此脚本前，请确认已正确安装PaddleRS库

import paddlers as pdrs
from paddlers import transforms as T

# 数据集存放目录
DATA_DIR = './data/rssr/'
# 训练集`file_list`文件路径
TRAIN_FILE_LIST_PATH = './data/rssr/train.txt'
# 验证集`file_list`文件路径
EVAL_FILE_LIST_PATH = './data/rssr/val.txt'
# 实验目录，保存输出的模型权重和结果
EXP_DIR = './output/lesrcnn/'

# 下载和解压遥感影像超分辨率数据集
pdrs.utils.download_and_decompress(
    'https://paddlers.bj.bcebos.com/datasets/rssr.zip', path='./data/')

# 定义训练和验证时使用的数据变换（数据增强、预处理等）
# 使用Compose组合多种变换方式。Compose中包含的变换将按顺序串行执行
# API说明：https://github.com/PaddlePaddle/PaddleRS/blob/develop/docs/apis/data.md
train_transforms = T.Compose([
    # 读取影像
    T.DecodeImg(),
    # 从输入影像中裁剪32x32大小的影像块
    T.RandomCrop(crop_size=32),
    # 以50%的概率实施随机水平翻转
    T.RandomHorizontalFlip(prob=0.5),
    # 以50%的概率实施随机垂直翻转
    T.RandomVerticalFlip(prob=0.5),
    # 将数据归一化到[0,1]
    T.Normalize(
        mean=[0.0, 0.0, 0.0], std=[1.0, 1.0, 1.0]),
    T.ArrangeRestorer('train')
])

eval_transforms = T.Compose([
    T.DecodeImg(),
    # 将输入影像缩放到256x256大小
    T.Resize(target_size=256),
    # 验证阶段与训练阶段的数据归一化方式必须相同
    T.Normalize(
        mean=[0.0, 0.0, 0.0], std=[1.0, 1.0, 1.0]),
    T.ArrangeRestorer('eval')
])

# 分别构建训练和验证所用的数据集
train_dataset = pdrs.datasets.ResDataset(
    data_dir=DATA_DIR,
    file_list=TRAIN_FILE_LIST_PATH,
    transforms=train_transforms,
    num_workers=0,
    shuffle=True,
    sr_factor=4)

eval_dataset = pdrs.datasets.ResDataset(
    data_dir=DATA_DIR,
    file_list=EVAL_FILE_LIST_PATH,
    transforms=eval_transforms,
    num_workers=0,
    shuffle=False,
    sr_factor=4)

# 使用默认参数构建LESRCNN模型
# 目前已支持的模型请参考：https://github.com/PaddlePaddle/PaddleRS/blob/develop/docs/intro/model_zoo.md
# 模型输入参数请参考：https://github.com/PaddlePaddle/PaddleRS/blob/develop/paddlers/tasks/restorer.py
model = pdrs.tasks.res.LESRCNN()

# 执行模型训练
model.train(
    num_epochs=10,
    train_dataset=train_dataset,
    train_batch_size=8,
    eval_dataset=eval_dataset,
    save_interval_epochs=5,
    # 每多少次迭代记录一次日志
    log_interval_steps=10,
    save_dir=EXP_DIR,
    # 初始学习率大小
    learning_rate=0.001,
    # 是否使用early stopping策略，当精度不再改善时提前终止训练
    early_stop=False,
    # 是否启用VisualDL日志功能
    use_vdl=True,
    # 指定从某个检查点继续训练
    resume_checkpoint=None)