Classifiers and generators have long been separated. We break down this separation and showcase that conventional neural network classifiers can generate high-quality images of a large number of categories, being comparable to the state-of-the-art generative models (e.g., DDPMs and GANs). We achieve this by computing the partial derivative of the classification loss function with respect to the input to optimize the input to produce an image. Since it is widely known that directly optimizing the inputs is similar to targeted adversarial attacks incapable of generating human-meaningful images, we propose a mask-based stochastic reconstruction module to make the gradients semantic-aware to synthesize plausible images. We further propose a progressive-resolution technique to guarantee fidelity, which produces photorealistic images. Furthermore, we introduce a distance metric loss and a non-trivial distribution loss to ensure classification neural networks can synthesize diverse and high-fidelity images. Using traditional neural network classifiers, we can generate good-quality images of 256$\times$256 resolution on ImageNet. Intriguingly, our method is also applicable to text-to-image generation by regarding image-text foundation models as generalized classifiers. Proving that classifiers have learned the data distribution and are ready for image generation has far-reaching implications, for classifiers are much easier to train than generative models like DDPMs and GANs. We don't even need to train classification models because tons of public ones are available for download. Also, this holds great potential for the interpretability and robustness of classifiers. Project page is at \url{https://classifier-as-generator.github.io/}.
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利用深度学习的最新进展,文本到图像生成模型目前具有吸引公众关注的优点。其中两个模型Dall-E 2和Imagen已经证明,可以从图像的简单文本描述中生成高度逼真的图像。基于一种称为扩散模型的新型图像生成方法,文本对图像模型可以生产许多不同类型的高分辨率图像,其中人类想象力是唯一的极限。但是,这些模型需要大量的计算资源来训练,并处理从互联网收集的大量数据集。此外,代码库和模型均未发布。因此,它可以防止AI社区尝试这些尖端模型,从而使其结果复制变得复杂,即使不是不可能。在本文中,我们的目标是首先回顾这些模型使用的不同方法和技术,然后提出我们自己的文本模型模型实施。高度基于DALL-E 2,我们引入了一些轻微的修改,以应对所引起的高计算成本。因此,我们有机会进行实验,以了解这些模型的能力,尤其是在低资源制度中。特别是,我们提供了比Dall-e 2的作者(包括消融研究)更深入的分析。此外,扩散模型使用所谓的指导方法来帮助生成过程。我们引入了一种新的指导方法,该方法可以与其他指导方法一起使用,以提高图像质量。最后,我们的模型产生的图像质量相当好,而不必维持最先进的文本对图像模型的重大培训成本。
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生成自然语言指令的图像是一个有趣但高度挑战的任务。我们通过将reverting剪辑表示与现成的图像发生器(GAN)的功率组合来实现文本到图像生成,在GaN的潜在空间中优化,找到与给定输入文本实现最大剪辑分数的图像。与传统方法相比,从划痕开始从文本到图像培训生成模型,剪辑+ GaN方法是无训练,零射击,可以用不同的发电机轻松定制。然而,在GaN空间中优化剪辑得分投射了一个高度挑战的优化问题,以及诸如ADAM的现成优化器,不能产生满足结果。在这项工作中,我们提出了一个FusedReam管道,它通过三个关键技术改进了剪辑+ GaN方法:1)通过在图像上引入随机增强来强制剪辑目标的Augclip分数。 2)优化的新颖初始化和过参数化策略,允许我们有效地导航GaN空间中的非凸景观。 3)通过利用新型双级优化制剂的组合生成技术,可以构成多个图像以扩展GaN空间并克服数据偏置。当由不同的输入文本推广时,FusedReam可以产生具有不同对象,背景,艺术风格的高质量图像,甚至没有出现在我们使用的GaN的训练数据中的新的反事概念。定量地,由FusedReam生成的图像在MS Coco DataSet上产生顶级初始成绩和FID分数,而无需额外的架构设计或培训。我们的代码公开可用于\ url {https:/github.com/gnobitab/fusedream}。
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从文本描述中综合现实图像是计算机视觉中的主要挑战。当前对图像合成方法的文本缺乏产生代表文本描述符的高分辨率图像。大多数现有的研究都依赖于生成的对抗网络(GAN)或变异自动编码器(VAE)。甘斯具有产生更清晰的图像的能力,但缺乏输出的多样性,而VAE擅长生产各种输出,但是产生的图像通常是模糊的。考虑到gan和vaes的相对优势,我们提出了一个新的有条件VAE(CVAE)和条件gan(CGAN)网络架构,用于合成以文本描述为条件的图像。这项研究使用条件VAE作为初始发电机来生成文本描述符的高级草图。这款来自第一阶段的高级草图输出和文本描述符被用作条件GAN网络的输入。第二阶段GAN产生256x256高分辨率图像。所提出的体系结构受益于条件加强和有条件的GAN网络的残留块,以实现结果。使用CUB和Oxford-102数据集进行了多个实验,并将所提出方法的结果与Stackgan等最新技术进行了比较。实验表明,所提出的方法生成了以文本描述为条件的高分辨率图像,并使用两个数据集基于Inception和Frechet Inception评分产生竞争结果
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In this work, we propose TediGAN, a novel framework for multi-modal image generation and manipulation with textual descriptions. The proposed method consists of three components: StyleGAN inversion module, visual-linguistic similarity learning, and instance-level optimization. The inversion module maps real images to the latent space of a well-trained StyleGAN. The visual-linguistic similarity learns the text-image matching by mapping the image and text into a common embedding space. The instancelevel optimization is for identity preservation in manipulation. Our model can produce diverse and high-quality images with an unprecedented resolution at 1024 2 . Using a control mechanism based on style-mixing, our Tedi-GAN inherently supports image synthesis with multi-modal inputs, such as sketches or semantic labels, with or without instance guidance. To facilitate text-guided multimodal synthesis, we propose the Multi-Modal CelebA-HQ, a large-scale dataset consisting of real face images and corresponding semantic segmentation map, sketch, and textual descriptions. Extensive experiments on the introduced dataset demonstrate the superior performance of our proposed method. Code and data are available at https://github.com/weihaox/TediGAN.
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In this work, we are dedicated to text-guided image generation and propose a novel framework, i.e., CLIP2GAN, by leveraging CLIP model and StyleGAN. The key idea of our CLIP2GAN is to bridge the output feature embedding space of CLIP and the input latent space of StyleGAN, which is realized by introducing a mapping network. In the training stage, we encode an image with CLIP and map the output feature to a latent code, which is further used to reconstruct the image. In this way, the mapping network is optimized in a self-supervised learning way. In the inference stage, since CLIP can embed both image and text into a shared feature embedding space, we replace CLIP image encoder in the training architecture with CLIP text encoder, while keeping the following mapping network as well as StyleGAN model. As a result, we can flexibly input a text description to generate an image. Moreover, by simply adding mapped text features of an attribute to a mapped CLIP image feature, we can effectively edit the attribute to the image. Extensive experiments demonstrate the superior performance of our proposed CLIP2GAN compared to previous methods.
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由于简单但有效的训练机制和出色的图像产生质量,生成的对抗网络(GAN)引起了极大的关注。具有生成照片现实的高分辨率(例如$ 1024 \ times1024 $)的能力,最近的GAN模型已大大缩小了生成的图像与真实图像之间的差距。因此,许多最近的作品表明,通过利用良好的潜在空间和博学的gan先验来利用预先训练的GAN模型的新兴兴趣。在本文中,我们简要回顾了从三个方面利用预先培训的大规模GAN模型的最新进展,即1)大规模生成对抗网络的培训,2)探索和理解预训练的GAN模型,以及预先培训的GAN模型,以及3)利用这些模型进行后续任务,例如图像恢复和编辑。有关相关方法和存储库的更多信息,请访问https://github.com/csmliu/pretretaining-gans。
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随着信息中的各种方式存在于现实世界中的各种方式,多式联信息之间的有效互动和融合在计算机视觉和深度学习研究中的多模式数据的创造和感知中起着关键作用。通过卓越的功率,在多式联运信息中建模互动,多式联运图像合成和编辑近年来已成为一个热门研究主题。与传统的视觉指导不同,提供明确的线索,多式联路指南在图像合成和编辑方面提供直观和灵活的手段。另一方面,该领域也面临着具有固有的模态差距的特征的几个挑战,高分辨率图像的合成,忠实的评估度量等。在本调查中,我们全面地阐述了最近多式联运图像综合的进展根据数据模型和模型架构编辑和制定分类。我们从图像合成和编辑中的不同类型的引导方式开始介绍。然后,我们描述了多模式图像综合和编辑方法,其具有详细的框架,包括生成的对抗网络(GAN),GaN反转,变压器和其他方法,例如NERF和扩散模型。其次是在多模式图像合成和编辑中广泛采用的基准数据集和相应的评估度量的综合描述,以及分析各个优点和限制的不同合成方法的详细比较。最后,我们为目前的研究挑战和未来的研究方向提供了深入了解。与本调查相关的项目可在HTTPS://github.com/fnzhan/mise上获得
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生成的对抗网络(GANS)产生高质量的图像,但致力于训练。它们需要仔细正常化,大量计算和昂贵的超参数扫描。我们通过将生成和真实样本投影到固定的预级特征空间中,在这些问题上进行了重要的头路。发现鉴别者无法充分利用来自预押模型的更深层次的特征,我们提出了更有效的策略,可以在渠道和分辨率中混合特征。我们预计的GaN提高了图像质量,样品效率和收敛速度。它与最多一个百万像素的分辨率进一步兼容,并在二十二个基准数据集上推进最先进的FR \'Echet Inception距离(FID)。重要的是,预计的GAN符合先前最低的FID速度快40倍,鉴于相同的计算资源,将壁钟时间从5天切割到不到3小时。
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数字艺术合成在多媒体社区中受到越来越多的关注,因为有效地与公众参与了艺术。当前的数字艺术合成方法通常使用单模式输入作为指导,从而限制了模型的表现力和生成结果的多样性。为了解决这个问题,我们提出了多模式引导的艺术品扩散(MGAD)模型,该模型是一种基于扩散的数字艺术品生成方法,它利用多模式提示作为控制无分类器扩散模型的指导。此外,对比度语言图像预处理(剪辑)模型用于统一文本和图像模式。关于生成的数字艺术绘画质量和数量的广泛实验结果证实了扩散模型和多模式指导的组合有效性。代码可从https://github.com/haha-lisa/mgad-multimodal-guided-artwork-diffusion获得。
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可控图像合成模型允许根据文本指令或来自示例图像的指导创建不同的图像。最近,已经显示出去噪扩散概率模型比现有方法产生更现实的图像,并且已在无条件和类条件设置中成功展示。我们探索细粒度,连续控制该模型类,并引入了一种新颖的统一框架,用于语义扩散指导,允许语言或图像指导,或两者。使用图像文本或图像匹配分数的梯度将指导注入预训练的无条件扩散模型中。我们探讨基于剪辑的文本指导,以及以统一形式的基于内容和类型的图像指导。我们的文本引导综合方法可以应用于没有相关文本注释的数据集。我们对FFHQ和LSUN数据集进行实验,并显示出细粒度的文本引导图像合成的结果,与样式或内容示例图像相关的图像的合成,以及具有文本和图像引导的示例。
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Can a text-to-image diffusion model be used as a training objective for adapting a GAN generator to another domain? In this paper, we show that the classifier-free guidance can be leveraged as a critic and enable generators to distill knowledge from large-scale text-to-image diffusion models. Generators can be efficiently shifted into new domains indicated by text prompts without access to groundtruth samples from target domains. We demonstrate the effectiveness and controllability of our method through extensive experiments. Although not trained to minimize CLIP loss, our model achieves equally high CLIP scores and significantly lower FID than prior work on short prompts, and outperforms the baseline qualitatively and quantitatively on long and complicated prompts. To our best knowledge, the proposed method is the first attempt at incorporating large-scale pre-trained diffusion models and distillation sampling for text-driven image generator domain adaptation and gives a quality previously beyond possible. Moreover, we extend our work to 3D-aware style-based generators and DreamBooth guidance.
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DeNoising扩散模型代表了计算机视觉中最新的主题,在生成建模领域表现出了显着的结果。扩散模型是一个基于两个阶段的深层生成模型,一个正向扩散阶段和反向扩散阶段。在正向扩散阶段,通过添加高斯噪声,输入数据在几个步骤中逐渐受到干扰。在反向阶段,模型的任务是通过学习逐步逆转扩散过程来恢复原始输入数据。尽管已知的计算负担,即由于采样过程中涉及的步骤数量,扩散模型对生成样品的质量和多样性得到了广泛赞赏。在这项调查中,我们对视觉中应用的denoising扩散模型的文章进行了全面综述,包括该领域的理论和实际贡献。首先,我们识别并介绍了三个通用扩散建模框架,这些框架基于扩散概率模型,噪声调节得分网络和随机微分方程。我们进一步讨论了扩散模型与其他深层生成模型之间的关系,包括变异自动编码器,生成对抗网络,基于能量的模型,自回归模型和正常流量。然后,我们介绍了计算机视觉中应用的扩散模型的多角度分类。最后,我们说明了扩散模型的当前局限性,并设想了一些有趣的未来研究方向。
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We show that diffusion models can achieve image sample quality superior to the current state-of-the-art generative models. We achieve this on unconditional image synthesis by finding a better architecture through a series of ablations. For conditional image synthesis, we further improve sample quality with classifier guidance: a simple, compute-efficient method for trading off diversity for fidelity using gradients from a classifier. We achieve an FID of 2.97 on ImageNet 128×128, 4.59 on ImageNet 256×256, and 7.72 on ImageNet 512×512, and we match BigGAN-deep even with as few as 25 forward passes per sample, all while maintaining better coverage of the distribution. Finally, we find that classifier guidance combines well with upsampling diffusion models, further improving FID to 3.94 on ImageNet 256×256 and 3.85 on ImageNet 512×512. We release our code at https://github.com/openai/guided-diffusion.
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降级扩散概率模型(DDPM)是最近获得最新结果的生成模型系列。为了获得类条件生成,建议通过从时间依赖性分类器中梯度指导扩散过程。尽管这个想法在理论上是合理的,但基于深度学习的分类器臭名昭著地容易受到基于梯度的对抗攻击的影响。因此,尽管传统分类器可能会达到良好的精度分数,但它们的梯度可能不可靠,并可能阻碍了生成结果的改善。最近的工作发现,对抗性稳健的分类器表现出与人类感知一致的梯度,这些梯度可以更好地指导生成过程,以实现语义有意义的图像。我们通过定义和训练时间依赖性的对抗性分类器来利用这一观察结果,并将其用作生成扩散模型的指导。在有关高度挑战性和多样化的Imagenet数据集的实验中,我们的方案引入了更明显的中间梯度,更好地与理论发现的一致性以及在几个评估指标下的改进的生成结果。此外,我们进行了一项意见调查,其发现表明人类评估者更喜欢我们的方法的结果。
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文本对图像综合旨在从特定文本描述中生成光真逼真和语义一致的图像。与相应的图像和文本描述相比,由现成模型合成的图像通常包含有限的组件,从而降低了图像质量和文本 - 视觉一致性。为了解决这个问题,我们提出了一种新颖的视觉语言匹配策略,用于文本对图像综合,名为Vlmgan*,该策略介绍了一种双重视觉语言匹配机制,以增强图像质量和语义一致性。双视性匹配机制考虑了生成的图像与相应的文本描述之间的文本 - 视觉匹配,以及综合图像和真实图像之间的视觉视觉视觉一致约束。给定特定的文本描述,vlmgan*首先将其编码为文本特征,然后将它们馈送到基于双视觉匹配的生成模型中,以合成光合逼真的和文本的语义一致图像。此外,文本对图像合成的流行评估指标是从简单图像生成中借用的,该图像生成主要评估合成图像的现实和多样性。因此,我们引入了一个名为Vision语言匹配分数(VLMS)的度量标准,以评估文本对图像合成的性能,该分数可以考虑综合图像和描述之间的图像质量和语义一致性。所提出的双重多层视觉匹配策略可以应用于其他文本对图像合成方法。我们在两个受欢迎的基线上实现了此策略,这些基线用$ {\ text {vlmgan} _ {+\ text {attngan}}} $和$ {\ text {vlmgan} _ {+\ text {+\ text {+\ {+\ text {+\ text {dfgan}}} $ 。两个广泛使用的数据集的实验结果表明,该模型比其他最先进的方法实现了重大改进。
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我们提出了快速的文本2stylegan,这是一种自然语言界面,可适应预先训练的甘体,以实现文本引导的人脸合成。利用对比性语言图像预训练(剪辑)的最新进展,在培训过程中不需要文本数据。Fast Text2Stylegan被配制为条件变异自动编码器(CVAE),可在测试时为生成的图像提供额外的控制和多样性。我们的模型在遇到新的文本提示时不需要重新训练或微调剂或剪辑。与先前的工作相反,我们不依赖于测试时间的优化,这使我们的方法数量级比先前的工作快。从经验上讲,在FFHQ数据集上,我们的方法提供了与先前的工作相比,自然语言描述中具有不同详细程度的自然语言描述中的图像。
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我们介绍了文本到图像生成的矢量量化扩散(VQ-扩散)模型。该方法基于矢量量化变分性AutoEncoder(VQ-VAE),其潜像通过最近开发的去噪扩散概率(DDPM)的条件变体为基础。我们发现这种潜在空间方法非常适合于图像到图像生成任务,因为它不仅消除了具有现有方法的单向偏差,还允许我们结合掩模和更换的扩散策略,以避免积累错误,这是现有方法的严重问题。我们的实验表明,与具有类似数量的参数数量的传统自回归(AR)模型相比,VQ扩散产生明显更好的文本到图像生成结果。与以前的基于GAN的文本到图像方法相比,我们的VQ扩散可以通过大边缘处理更复杂的场景并提高合成的图像质量。最后,我们表明我们的方法中的图像生成计算可以通过Reparameter化进行高效。利用传统的AR方法,文本到图像生成时间随输出图像分辨率线性增加,因此即使对于正常尺寸图像也是相当耗时的。 VQ-扩散使我们能够在质量和速度之间实现更好的权衡。我们的实验表明,具有Reparameterization的VQ扩散模型比传统的AR方法快15倍,同时实现更好的图像质量。
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我们介绍了自回归文本到图像(Parti)模型的途径,该模型生成高保真的影像图像并支持涉及复杂组成和世界知识的内容丰富的合成。 Parti将文本对图像生成视为类似于机器翻译的序列到序列建模问题,图像令牌的序列是目标输出,而不是其他语言的文本令牌。这种策略自然可以利用大型语言模型的先前工作,通过扩展数据和模型尺寸,能力和性能的持续进展。我们的方法很简单:首先,Parti使用基于变压器的图像令牌VIT-VQGAN将图像编码为离散令牌的序列。其次,我们通过将编码器二次变压器模型缩放到20B参数来实现一致的质量改进,其新的最新零弹药FID得分为7.23,而MS-Coco的FIDED得分为3.22。我们对本地化叙述以及党的详细分析(P2),这是1600多个英语提示的新的整体基准,证明了Parti在各种类别和难度方面的有效性。我们还探索并突出了我们的模型的局限性,以定义和体现关注重点领域以进一步改进。有关高分辨率图像,请参见https://parti.research.google/。
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这项工作提出了一种基于连续的子空间学习(SSL)的生成建模方法。与文献中的大多数生成模型不同,我们的方法不利用神经网络来分析基本源分布和合成图像。所得的方法称为渐进属性引导可扩展的鲁棒图像生成(PAGER)模型,在数学透明度,渐进式内容生成,较低的训练时间,较少的训练样本以及对条件图像生成的扩展性方面具有优势。 Pager由三个模块组成:核心生成器,分辨率增强器和质量助推器。核心发电机了解低分辨率图像的分布并执行无条件的图像生成。分辨率增强子通过条件产生增加图像分辨率。最后,质量助推器为生成的图像增加了更细节。进行了有关MNIST,时尚摄影和Celeba数据集的广泛实验,以证明Pager的生成性能。
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