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基于 Score identity Distillation 的 Few-Step Diffusion

计算机视觉与模式识别 2025-05-20 v1 机器学习 机器学习

摘要

扩散蒸馏已成为加速文本到图像(T2I)扩散模型的有前景策略,通过将预训练的得分网络蒸馏到一或少数几个步骤的生成器。尽管现有方法取得了显著进展,但往往依赖真实或教师综合图像,在蒸馏如 Stable Diffusion XL(SDXL)等高分辨率 T2I 扩散模型时效果有限,且其使用的无分类器引导(CFG)引入了文本图像对齐与生成多样性之间的持久性权衡。为此,我们优化了 Score identity Distillation(SiD)——一种无数据、一步蒸馏框架,以实现少步骤生成。基于匹配所有生成步骤输出的均匀混合分布以证明理论依据,我们的少步骤蒸馏算法避免了步骤特定网络,能无缝集成到现有管道中,在 1024x1024 分辨率的 SDXL 上实现最新性能。为缓解在真实文本图像对可用时对齐-多样性权衡,本文引入基于扩散 GAN 的对抗损失作用于均匀混合输出,并提出两种新型引导策略:Zero-CFG 禁用教师中的 CFG 且移除假得分网络中的文本条件;Anti-CFG 在假得分网络中应用负 CFG。这种灵活设置在不牺牲对齐度的前提下提升了多样性。全面实验在 SD1.5 和 SDXL 上表明,在一阶和少阶生成设置中均实现最新性能,并对缺乏真实图像具有鲁健性。我们高效的 PyTorch 实现及其产生的单步和少步蒸馏生成器,将在 https://github.com/mingyuanzhou/SiD-LSG 上作为独立分支公开发布。

关键词

引用

@article{arxiv.2505.12674,
  title  = {Few-Step Diffusion via Score identity Distillation},
  author = {Mingyuan Zhou and Yi Gu and Zhendong Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2505.12674},
  year   = {2025}
}