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标题: Stable Diffusion条件控制生成---相关论文聚集 [打印本页]

作者: 梦应逍遥 时间: 2024-9-8 22:44
标题: Stable Diffusion条件控制生成---相关论文聚集
1. IP-Adapter

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办理问题：
怎样将图片作为prompt输入网络，并无需更改开源模型参数
办理思绪：
新增一个cross-attention layers，结果与text prompt的cross-attention layers结果相加后输入网络，只必要训练Wk, Wv两个参数

2. ControlNet

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办理问题：
怎样快速高效的使用开源模型继续特定条件输入，适配特别任务
办理思绪：
新增网络：复制原UNet网络的encode和middle部分共13个网络blocks，将特定条件通过一个4层卷积构成的encode输入到那13网络中，13网络与原UNet通过zero-conv进行feature融合，训练时仅更新新增网络，原模型参数冻结，详细如下图所示：

Tips：
1. 训练时随机去掉text，换成空字符输入，以加强网络多特别条件的理解，并在应用时支持输出text为空的情形。

2. 当训练呆板资源有限时，可以去掉网络decode的zero-conv连接，只保留中间层连接，可加快模型收敛，提高训练速度。末了再将去掉的zero-conv连接接上进行finetune即可

3. InstantID

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办理问题：
怎样办理换脸过程中人脸ID得保持性，并与配景较好的融合
办理思绪：
融合IP-A和controlNet，并使用insightface的antelopev2提取人脸特性，详细如下图所示：

Tips：

clip提取image特性不能很好的保留细节和语义特性，不利于后续人脸ID的保持性，以是才用人脸识别模型提取人脸特性
IdentityNet仅采用人脸五个点特性作为输入，既引入了空间信息，又避免过多原人脸信息的泄漏
IdentityNet用ID embedding替换text prompts是为了让IdentityNet专注于人脸特性的表示，而不受非人脸的配景影响，因此在训练时也没有采用随机去掉text or image conditions的策略
ID embedding可用多张参考图人脸特性平均盘算得到，并且参考人脸数据较多时结果会更好

4. T2I-Adapter

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办理问题：
办理怎样更好的挖掘文生图模型的生成能力，办理笔墨描述能力限制。
办理思绪：
设计一个condition的encode网络，将condition信息依次参加UNet的encode网络的四层block中，与controlNet不同的是：1. condition的encode网络是独立设计的，controlNet是复制Unet的encode和mid部分 2. condition信息是参加encode环节，controlNet是参加middle和decode环节 3. condition信息是直接和UNet参数相加，controlNet是通过zero-conv连接：

Tips：

颜色信息作为condtion时会做特别前处置惩罚，先下采样再上采样，以去除图片中的语义及布局信息，最终生成类似马赛克图片（如上图c3）
多条件融合输入采用权重相加的方式，权重必要自行调节巨细
时间信息也必要参加条件adapter中，不同于controlNet能直接参加网络中，T2I-adapter是自行设计的卷积网络，作者并未实际参加网络当中。作者通过实行发现，条件信息在去噪过程的早期参加远比晚期控制结果好很多，因此作者在训练过程中更改时间采样函数，不消平均采样而用cubic函数实现在训练过程中更偏向于选较小的时间（即前期）：
作者实行发现，条件控制加在encode阶段远比decode阶段结果好，大概是参加encode阶段时能享受到后续decode的参数，同时，为了不过多影响笔墨prompt的结果，以是条件控制只加在encode阶段
作者实行发现，减少adapter的巨细同样也能到达不错的控制结果，因此，针对颜色条件这种比力粗的控制条件，采用较小的adapter网络

5. Uni-ControlNet

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办理问题：
办理怎样将更多条件更好的融入模型，同时针对不同条件不必要训练不同adapter
办理思绪：
作者将条件分成局部和全局两类，进而训练两个adapter。局部adapter参照controlNet，采用复制unet的encode和middle网络进行条件特性提取，插入特性的方式也是zero-conv，不同的是条件特性插入原UNet的encode和middle层，并且插入的层数多达13层，大概也借鉴了T2I-Adapter的想法，同时势部adapter的输入依然是noise，局部条件特性会通过FDN模块注入到adapter网络的encode的四个模块中。全局adapter只针对参考rgb图，用clip提取图像特性，而后concat在text token后面，图像特性设置了权重，测试时可按需设定：

Tips：

全局和局部adapter必要分开训练，一起训练的话局部adapter的特性过强，会削弱全局adapter的结果，分开训练完成后也可以再次合并一起训练，不过结果改善不显着。测试时可一起使用
和其他方法类似，adapter训练时也会随机drop掉一些条件，以顺应不同条件的组合
作者在测试多条件融适时发现，canny edge对结果影响最大，其次是sketch, depth, MLSD, and segmentation map，Openpose对结果影响最小

6. Composer

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办理问题：
办理怎样将更多条件更好的融入模型
办理思绪：
作者以为可以将原图拆分成若干组件，在图像生成阶段参加其他图像的组件（即条件控制）即可到达定向改变图像的目的。图像的组件（条件）可分玉成局条件（text，rgb图和颜色直方图）和局部条件（分割图，深度图，灰度图，素描图，局部遮挡图等）。全局条件不仅通过cross-attention插入网络中，而且同时参加到timestep中。局部条件通过卷积编码和nosie 图concat一起。

Tips：

composer多条件输入训练参考classifier-free策略：
使用diffusion model的加噪减噪过程实现多域转换。用原图进行加噪得到噪声图后，再对噪声图进行降噪并添加相应转换条件：

7. MGPF

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Enhancing Prompt Following with Visual Control Through Training-Free Mask-Guided Diffusion
办理问题：
文生图任务中，广泛存在prompt无法准确控制物体属性（比如颜色等）生成的问题，作者思考是否可以通过将prompt拆分成物体-属性对，使用物体mask信息，在controlNet和SD UNet的attention map层创建两者的束缚
办理思绪：

算法依据：

作者通过实行发现，Unet对生成物体的属性特性影响较大，而controlNet对生成物体的形状及分布位置影响较大，使用这一点，参照classify guidance的思绪，可以通过拉近两者之间的距离来对生成结果进行引导：

整体架构：
包含Masked ControlNet和Attribute-matching Loss两部分
Masked ControlNet将mask后置处置惩罚，即对controlNet提取的featuremap乘上mask，去除配景信息。相比在输入时去掉配景信息，个人感觉这种做法可以使边缘更平滑，并减少生成配景的空洞感

Attribute-matching Loss通过构建类内和类间loss，叠加在噪声上，prompt通过拆分，得到（物体o，属性a）对，s1指的是物体，s2指的黑白物体（通常是配景），Ac是controlNet的attention map，As是UNet的attention map：

8. Salient Object-Aware Background Generation using Text-Guided Diffusion Models

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办理问题：
针对明显前景物体配景生成问题，现有方案是使用文生图模型大概在输入增加前景信息重新训练inpainting模型，但都存在前景多生成的问题，作者思考是否可以针对配景生成专门训练一个inpainting的controlNet办理
办理思绪：

9. ControlNeXt

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办理问题：
controlNet结果固然不错，但是盘算量过大，且训练不稳定，会出现突然收敛的情况，训练时间较长，为了办理这些问题，作者重新设计网络布局，更换与unet的adapter，从zero-conv更换为Cross normalization.
办理思绪：
整体布局：

优化点：

重新设计controlNet布局，依然会输入time emb，但prompt不再输入，从复制unet的encode更换为参数目更少的cnn，只由resnet block构成
controlNeXt训练时会更改少量的unet参数，即Wout参数，作者以为只训练新增的control网络会限制结果上限
不像controlNet将特性逐层参加unet，controlNeXt只参加到unet中间层，因为作者以为通过Cross normalization特性已经在高层次语义上对齐：the controls typically have a simple form or maintain a high level of consistency with the denoising features, eliminating the need to insert controls at multiple stages.
更换zero-conv为Cross normalization，出发点是原unet参数的数据分布和待训练的controlnet参数的数据不一致，直接连接训练会导致训练崩溃。zero-conv引入类似warm up结果，但是训练较慢，会出现突然收敛现象。作者提出Cross normalization，先盘算unet输出的特性图均值和方差，使用此均值方差去均一化controlNext的输出，从而到达对齐特性分布的目的。

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