Jay Alammar再发新作：超高质量图解Stable Diffusion，看完彻底搞懂「图像生成」原理（3）

2023-05-11 169

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简介： Jay Alammar再发新作：超高质量图解Stable Diffusion，看完彻底搞懂「图像生成」原理

文本编码器：一个Transformer语言模型

模型中的语言理解组件使用的是Transformer语言模型，可以将输入的文本提示转换为token嵌入向量。发布的Stable Diffusion模型使用 ClipText (基于 GPT 的模型) ，这篇文章中为了方便讲解选择使用 BERT模型。 Imagen论文中的实验表明，相比选择更大的图像生成组件，更大的语言模型可以带来更多的图像质量提升。早期的Stable Diffusion模型使用的是OpenAI发布的经过预训练的 ClipText 模型，而在Stable Diffusion V2中已经转向了最新发布的、更大的CLIP模型变体OpenClip.CLIP是怎么训练的？CLIP需要的数据为图像及其标题，数据集中大约包含4亿张图像及描述。数据集通过从网上抓取的图片以及相应的「alt」标签文本来收集的。CLIP 是图像编码器和文本编码器的组合，其训练过程可以简化为拍摄图像和文字说明，使用两个编码器对数据分别进行编码。然后使用余弦距离比较结果嵌入，刚开始训练时，即使文本描述与图像是相匹配的，它们之间的相似性肯定也是很低的。随着模型的不断更新，在后续阶段，编码器对图像和文本编码得到的嵌入会逐渐相似。通过在整个数据集中重复该过程，并使用大batch size的编码器，最终能够生成一个嵌入向量，其中狗的图像和句子「一条狗的图片」之间是相似的。就像在 word2vec 中一样，训练过程也需要包括不匹配的图片和说明的负样本，模型需要给它们分配较低的相似度分数。

文本信息喂入图像生成过程

为了将文本条件融入成为图像生成过程的一部分，必须调整噪声预测器的输入为文本。所有的操作都是在潜空间上，包括编码后的文本、输入图像和预测噪声。为了更好地了解文本token在 Unet 中的使用方式，还需要先了解一下 Unet模型。Unet 噪声预测器中的层（无文本）一个不使用文本的diffusion Unet，其输入输出如下所示：在模型内部，可以看到：1. Unet模型中的层主要用于转换latents；2. 每层都是在之前层的输出上进行操作；3. 某些输出（通过残差连接）将其馈送到网络后面的处理中4. 将时间步转换为时间步长嵌入向量，可以在层中使用。 Unet 噪声预测器中的层（带文本）现在就需要将之前的系统改装成带文本版本的。主要的修改部分就是增加对文本输入（术语：text conditioning）的支持，即在ResNet块之间添加一个注意力层。需要注意的是，ResNet块没有直接看到文本内容，而是通过注意力层将文本在latents中的表征合并起来，然后下一个ResNet就可以在这一过程中利用上文本信息。