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CFG++:基于流形约束的扩散模型分类器自由引导

计算机视觉与模式识别 2024-09-13 v2 人工智能 机器学习

摘要

分类器自由引导(CFG)是现代扩散模型中用于文本引导生成的基本工具。虽然效果良好,但CFG存在诸多局限性。例如,带CFG的DDIM缺乏可逆性,使图像编辑复杂化;此外,高指导尺度虽对高质量输出至关重要,却常常导致模式崩溃。与普遍认为这些是扩散模型固有局限的观念相反,本文揭示,这些问题实际源自CFG所致的离流形现象,而非扩散模型本身。更具体地,灵感来自最近针对扩散模型逆问题求解器(DIS)的进展,我们将文本引导重新表述为一个带文本条件得分匹配损失的逆问题,并开发了CFG++,一种新方法,旨在解决传统CFG固有的离流形挑战。CFG++对CFG的一个惊人简单修复却带来显著改进,包括更好的文本到图像生成样本质量、可逆性、更小的引导尺度、减少模式崩溃等。此外,CFG++可在较低的引导尺度下无缝实现无条件与条件抽样之间的插值,在所有尺度上均一致优于传统CFG。进一步地,CFG++可轻松集成到高阶扩散求解器中,并自然扩展到蒸馏扩散模型。实验结果表明,我们的方法在文本到图像生成、DDIM反向、编辑以及求解逆问题方面显著提升性能,表明其在诸多依赖文本引导的领域具有广泛的影响和潜在应用。项目页面:https://cfgpp-diffusion.github.io/。

关键词

引用

@article{arxiv.2406.08070,
  title  = {CFG++: Manifold-constrained Classifier Free Guidance for Diffusion Models},
  author = {Hyungjin Chung and Jeongsol Kim and Geon Yeong Park and Hyelin Nam and Jong Chul Ye},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2406.08070},
  year   = {2024}
}

备注

25 pages, 21 figures. Project Page: https://cfgpp-diffusion.github.io/