谷歌用新AI超越自己：讓Imagen能夠指定生成對象，風格還能隨意轉換_風聞

　　羿閣 發自 凹非寺

　　量子位 | 公眾號 QbitAI

　　給Imagen加上“指哪打哪”的能力，會變得有多強？

　　只需上傳3-5張指定物體的照片，再用文字描述想要生成的背景、動作或表情，就能讓指定物體“閃現”到你想要的場景中，動作表情也都栩栩如生。

　　不止是動物，其他物體像墨鏡、書包、花瓶，也都能做出幾乎以假亂真的成品：

　　屬於是發朋友圈也不會被別人看出破綻的那種。（手動狗頭）

　　這個神奇的文字-圖像生成模型名叫DreamBooth，是谷歌的最新研究成果，基於Imagen的基礎上進行了調整，一經發布就在推特上引發熱議。

　　有網友調侃：這簡直是最先進的梗圖生成器。

　　目前相關研究論文已上傳至arXiv。

　　幾張照片就能“環遊世界”

　　在介紹原理前，讓我們先來看看DreamBooth的各種能力，包括換景、指定動作表情服飾、更迭風格等。

　　如果你是個“鏟屎官”，有了這個模型的“換景能力”，就能足不出户送自家狗子走出家門，凡爾賽宮裏、富士山腳下……通通不在話下。

　　****△光照也比較自然

　　不僅如此，寵物的動作和表情也都能隨意指定，屬實是把“一句話P圖”的細節拿捏到位了。

　　除了上面的“基操”以外，DreamBooth甚至還能更換各種照片風格，也就是所謂的“加濾鏡”。

　　例如，各種“世界名畫”畫風、各種視角的狗子，簡直不要太藝術：

　　至於給它們加上裝飾？各種cosplay的小道具，也是小菜一碟。

　　除此之外，無論是更換顏色：

　　還是更魔幻一點，更換物種，這隻AI也都能做到。

　　那麼，如此有趣的效果背後的原理是什麼呢？

　　給輸入加個“特殊標識符”

　　研究人員做了個對比，相較於其他大規模文本-圖像模型如DALL-E2、Imagen等，只有採用DreamBooth的方法，才能做到對輸入圖像的忠實還原。

　　如下圖所示，輸入3張右邊錶盤上畫着黃色“3”的小鬧錶，其中DreamBooth生成的圖像完美保留了鐘錶的所有細節，但DALL-E2和Imagen幾次生成的鐘都與原來的鐘“有那麼點差異”。

　　****△李逵和“李鬼”

　　而這也正是DreamBooth最大的特點——個性化表達。

　　用户可以給定3-5張自己隨意拍攝的某一物體的圖片，就能得到不同背景下的該物體的新穎再現，同時又保留了其關鍵特徵。

　　當然，作者也表示，這種方法並不侷限於某個模型，如果DALL·E2經過一些調整，同樣能實現這樣的功能。

　　具體到方法上，DreamBooth採用了給物體加上“特殊標識符”的方法。

　　也就是説，原本圖像生成模型收到的指令只是一類物體，例如[cat]、[dog]等，但現在DreamBooth會在這類物體前加上一個特殊標識符，變成[V][物體類別]。

　　以下圖為例，將用户上傳的三張狗子照片和相應的類名（如“狗”）作為輸入信息，得到一個經過微調的文本-圖像擴散模型。

　　該擴散模型用“a [V] dog”來特指用户上傳圖片中的狗子，再把其帶入文字描述中，生成特定的圖像，其中[V]就是那個特殊標識符。

　　至於為什麼不直接用[V]來指代整個[特定物體]？

　　作者表示，受限於輸入照片的數量，模型無法很好地學習到照片中物體的整體特徵，反而可能出現過擬合。

　　因此這裏採用了微調的思路，整體上仍然基於AI已經學到的[物體類別]特徵，再用[V]學到的特殊特徵來修飾它。

　　以生成一隻白色的狗為例，這裏模型會通過[V]來學習狗的顏色（白色）、體型等個性化細節，加上模型在[狗]這個大的類別中學到的狗的共性，就能生成更多合理又不失個性的白狗的照片。

　　為了訓練這個微調的文本-圖像擴散模型，研究人員首先根據給定的文本描述生成低分辨率圖像，這時生成的圖像中狗子的形象是隨機的。

　　然後再應用超分辨率的擴散模型進行替換，把隨機圖像換成用户上傳的特定狗子。

　　研究團隊

　　DreamBooth的研究團隊來自谷歌，第一作者是Nataniel Ruiz。

　　Nataniel Ruiz是波士頓大學圖像和視頻計算組的四年級博士生，目前在谷歌實習。主要研究方向是生成模型、圖像翻譯、對抗性攻擊、面部分析和模擬。

　　論文鏈接附在文末，感興趣的小夥伴們趕緊來看看吧～

　　論文地址：

　　https://arxiv.org/abs/2208.12242

　　參考鏈接：

　　[1]https://dreambooth.github.io/

　　[2]https://twitter.com/natanielruizg/status/1563166568195821569

　　[3]https://natanielruiz.github.io/