StreamMultiDiffusion - 实时生成和编辑图像的交互式框架

StreamMultiDiffusion是什么

StreamMultiDiffusion是一个开源的实时交互式的图像生成框架，结合了扩散模型的高质量图像合成能力和区域控制的灵活性，可根据用户指定的区域文本提示生成实时、交互式、多文本到图像。该框架的目的是提高图像生成的速度和用户交互性，使得用户能够实时地生成和编辑图像。

StreamMultiDiffusion的官网入口

GitHub源码：https://github.com/ironjr/StreamMultiDiffusion
Hugging Face Demo：https://huggingface.co/spaces/ironjr/SemanticPalette
arXiv研究论文：https://arxiv.org/abs/2403.09055

StreamMultiDiffusion的功能特性

实时图像生成：StreamMultiDiffusion能够实现快速的图像生成，使得用户可以实时地看到由文本描述转换成的图像。这种实时性大大提高了用户体验，并允许即时的迭代和修改。
指定区域文本到图像生成：用户可以通过指定的文本提示和手绘区域来生成图像的特定部分。这意味着用户可以控制图像的特定区域，如指定某个区域应包含“鹰”或“女孩”，而其他区域则由模型根据上下文自动生成。
Semantic Palette（语义画板）允许用户通过直观的方式与模型交互，类似于使用画笔在画布上绘制。用户可以通过输入文本提示和绘制区域来“绘制”图像，从而实现高度个性化的图像创作。
高质量图像输出：利用强大的扩散模型，StreamMultiDiffusion能够生成高分辨率和高质量的图像，满足专业级图像生成的需求。
直观的用户交互界面：StreamMultiDiffusion提供了一个直观的用户界面，使得用户可以通过简单的操作来控制图像生成过程，包括上传背景图像、输入文本提示、绘制区域以及实时查看生成结果。

StreamMultiDiffusion的工作原理

多提示流批处理架构：StreamMultiDiffusion将模型重构为一个新的流批处理架构，可同时处理多个文本提示和对应的区域掩码（masks）。该架构通过在每个时间步输入新的图像和上一批处理过的图像，使得模型能够在不同的时间步处理不同阶段的图像生成任务，从而提高整体的生成速度和效率。
快速推理技术：为了实现实时生成，StreamMultiDiffusion采用了快速推理技术，如Latent Consistency Models（LCM）和其LoRA（Low-rank Adaptation）扩展，减少了从扩散模型生成图像所需的推理步骤，从而加快了生成速度。
区域控制：StreamMultiDiffusion允许用户通过手绘区域和文本提示来控制图像的特定部分。这些区域掩码指导模型在指定区域内生成与文本提示相对应的内容，从而实现对图像细节的精细控制。
稳定化技术：为了确保在快速推理的同时保持图像质量，StreamMultiDiffusion引入了几种稳定化技术：
- Latent Pre-Averaging：在进行区域合成之前，先对潜在表示进行预平均，以减少不同区域间的突兀感。
- Mask-Centering Bootstrapping：在生成过程的早期阶段，将区域的中心引导到图像的中心位置，以确保模型不会在后续步骤中忽略这些区域。
- Quantized Masks：通过量化掩码来平滑区域边界，使得不同区域之间的过渡更加自然。
Semantic Palette（语义画板）：这是StreamMultiDiffusion提出的一个新的交互式图像生成范式，允许用户通过文本提示和手绘区域来“绘制”图像。用户可以实时地调整这些输入，模型将根据这些输入生成相应的图像。
实时反馈和迭代：StreamMultiDiffusion提供了一个实时反馈机制，用户可以通过观察生成的图像流来评估模型的输出，并根据需要实时调整文本提示和区域掩码。这种实时反馈机制使得用户可以快速迭代和优化生成的图像。