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技术分析 从方法上来看,条件控制生成的方式分两种: 事后修改(Classifier-Guidance)和事前训练(Classifier-Free) 。 对于大多数人来说,一个SOTA级别的扩散模型训练成本太大了,而分类器(Classifier)的训练还能接受,所以就想着直接复用别人训练好的无条件扩散模型,用一个分类器来调整生成过程以实现控制生成,这就是事后修改的Classifier-Guidance方案;而对于“财大气粗”的Google、OpenAI等公司来说,它们不缺数据和算力,所以更倾向于往扩散模型的训练过程中就加入条件信号,达到更好的生成效果,这就是事前训练的Classifier-Free方案。 Classifier-Guidance方案最早出自 《Diffusion Models Beat GANs on Image Synthesis》 ,最初就是用来实现按类生成的;后来 《More Control for Free! Image Synthesis with Semantic Diffusion Guidance》...
Flow Matching 其实是将 flow 的离散形式转换为连续形式(连续标准化流CNF),进而可以看成是一个ODE方程,实际求解的是这个ODE 求解的核心思路是:构建速度场通过数值积分求解位移,也就是通过预测速度场,从而转为ode求解 从概率路径的角度上来说,解是无穷多的,不同的方法本质上讲是在于构造尽可能简单、直接、易解的概率路径 通过不同的条件概率路径,可以构造出VP(score matching)、 VE(diffusion)、OT(1-rectified flow)等形式 实际的边缘概率分布路径并不是一条直线 ,我们是通过拟合条件速度场来逼近边缘速度场, 即使我们证明了对于参数 \(\theta\) 来说优化目标是等价的,但终究还是有一些gap Flow-based Models Normalizing Flow Normalizing Flow 是一种基于 变换 对概率分布进行建模的模型,其通过一系列 离散且可逆的变换 实现任意分布与先验分布(例如标准高斯分布)之间的相互转换。在 Normalizing Flow...
Diffusion Models from SDE 连续扩散模型 (Continuous Diffusion Models) 将传统的离散时间扩散过程扩展到连续时间域,可以被视为一个随机过程,使用随机微分方程(SDE)来描述。其前向过程可以写成如下形式: \[\mathrm d\mathbf x=\mathbf f(\mathbf x,t)\mathrm dt+g(t)\mathrm d\mathbf w\tag{1}\] 其中, \(f(x,t)\) 可以看成偏移系数, \(g(t)\) 可以看成是扩散系数, \(dw\) 是标准布朗运动。这个SDE 描述了数据在连续时间域内如何被噪声逐渐破坏。 这个随机过程的 逆向过程 存在(更准确的描述:下面的逆向时间SDE具有 与正向过程SDE相同的联合分布 )为 \[d\mathbf{x}=[\mathbf{f}(\mathbf{x},t)-g^2(t)\nabla_{\mathbf{x}}\log p_t(\mathbf{x})]dt+g(t)d\bar{\mathbf{w}}\tag{2}\]...
DDPM 有一个非常明显的问题:采样过程很慢。因为 DDPM 的反向过程利用了马尔可夫假设, 所以每次都必须在相邻的时间步之间进行去噪,而不能跳过中间步骤 。原始论文使用了 1000 个时间步,所以我们在采样时也需要循环 1000 次去噪过程,这个过程是非常慢的。 为了加速 DDPM 的采样过程,DDIM 在不利用马尔可夫假设的情况下推导出了 diffusion 的反向过程,最终可以实现仅采样 20~100 步的情况下达到和 DDPM 采样 1000 步相近的生成效果,也就是提速 10~50 倍。这篇文章将对 DDIM 的理论进行讲解,并实现 DDIM 采样的代码。 DDPM 的反向过程 首先我们回顾一下 DDPM 反向过程的推导,为了推导出 \(q(\mathbf{x}_{t-1}|\mathbf{x}_t)\) 这个条件概率分布,DDPM 利用贝叶斯公式将其变成了先验分布的组合, 并且通过向条件中加入 \(\mathbf{x}_0 \) 将所有的分布转换为已知分布 :...
1-Rectified Flow 可以认为是 flow matching的ot最优传输形式 Rectified Flow目的是将多对多无约束映射 转变成 一对一有约束映射。 ode会保证路径是“因果”的,也就是避免相交的情况 2-Rectified Flow或者叫Reflow 核心的实际上是加噪过程的样本交点数目降低,交点处模型无法精确学习向量场,交点数少了,模型在每个点预测都更准了,加噪过程是直线,所以能更少步数走到起点(但整体采样过程不是直线) 原本随机采样的DDPM模型中,也隐含了一个确定性的采样过程DDIM,它的连续极限也是一个ODE 。 细想上述过程, 可以发现不管是“DDPM→DDIM”还是“SDE→ODE”,都是从随机采样模型过渡到确定性模型,而如果我们一开始的目标就是ODE,那么该过程未免显得有点“迂回”了 。在本文中,笔者尝试给出ODE扩散模型的直接推导,并揭示了它与雅可比行列式、热传导方程等内容的联系。 Rectified Flow 理论推导 微分方程...
基于文章 《Elucidating the Design Space of Diffusion-Based Generative Models》 来统一扩散模型框架 通用扩散模型框架推导 加噪公式 Flow Matching的一步加噪公式 \[\mathbf{x}_t=(1-t)\mathbf{x}_0+t\varepsilon\] 写成概率分布形式: \[p(\mathbf{x}_t|\mathbf{x}_0)=\mathcal{N}(\mathbf{x}_t;(1-t)\mathbf{x}_0,t^2\mathbf{I})\] Score Matching的一步加噪公式 \[\mathbf{x}_t=\mathbf{x}_0+\sigma_t\varepsilon \] 写成概率分布形式: \[p(\mathbf{x}_t|\mathbf{x}_0)=\mathcal{N}(\mathbf{x}_t;\mathbf{x}_0,\sigma_t^2\mathbf{I})\] DDPM/DDIM的一步加噪公式...
- SMLD 和 DDPM 中使用的噪声扰动可以看作是两个不同 SDE 的离散化 - 扩散模型和评分模型在连续时间极限下完全等价,也就是说将有限次数的加噪过程推广到无穷次, 也就是推广到连续的情况下,可以得到一个更加一般的扩散过程,这个过程可以用SDE来表示,求解更加方便 - 两种方法的目标函数可以互相转换 随机微分 在DDPM中,扩散过程被划分为了固定的T步,还是用DDPM中的类比来说,就是“拆楼”和“建楼”都被事先划分为了T步,这个划分有着相当大的人为性。事实上,真实的“拆”、“建”过程应该是没有刻意划分的步骤的,我们可以将它们理解为一个在时间上连续的变换过程,可以用随机微分方程(Stochastic Differential Equation,SDE)来描述。 为此,我们用下述SDE描述前向过程(“拆楼”): \[d\boldsymbol{x} = \boldsymbol{f}_t(\boldsymbol{x}) dt + g_t d\boldsymbol{w}\tag{1}\]...
深度相机 “工欲善其事必先利其器‘’我们先从能够获取RGBD数据的相机开始谈起。首先我们来看一看其分类。 根据其工作原理主要分为三类: 1.双目方案 基于双目立体视觉的深度相机类似人类的双眼,和基于TOF、结构光原理的深度相机不同,它不对外主动投射光源,完全依靠拍摄的两张图片(彩色RGB或者灰度图)来计算深度,因此有时候也被称为被动双目深度相机。比较知名的产品有STEROLABS 推出的 ZED 2K Stereo Camera和Point Grey 公司推出的 BumbleBee。 双目立体视觉是基于视差原理,由多幅图像获取物体三维几何信息的方法。在机器视觉系统中, 双目视觉一般由双摄像机从不同角度同时获取周围景物的两幅数字图像,或有由单摄像机在不同时刻从不同角度获取周围景物的两幅数字图像 ,并基于视差原理即可恢复出物体三维几何信息,重建周围景物的三维形状与位置。 双目视觉有的时候我们也会把它称为体视,是人类利用双眼获取环境三维信息的主要途径。从目前来看,随着机器视觉理论的发展,双目立体视觉在机器视觉研究中发回来看了越来越重要的作用 为什么非得用双目相机才能得到深度?...
论文介绍了一种新的网络结构用于人体姿态检测,作者在论文中展现了不断重复bottom-up、top-down过程以及运用intermediate supervison(中间监督)对于网络性能的提升,下面来介绍Stacked Hourglass Networks. 简介 理解人类的姿态对于一些高级的任务比如行为识别来说特别重要,而且也是一些人机交互任务的基础。作者提出了一种新的网络结构Stacked Hourglass Networks来对人体的姿态进行识别,这个网络结构能够捕获并整合图像所有尺度的信息。之所以称这种网络为Stacked Hourglass Networks,主要是它长得很像堆叠起来的沙漏,如下图所示: 这种堆叠在一起的Hourglass模块结构是对称的,bottom-up过程将图片从高分辨率降到低分辨率,top-down过程将图片从低分辨率升到高分辨率,这种网络结构包含了许多pooling和upsampling的步骤,pooling可以将图片降到一个很低的分辨率,upsampling可以结合多个分辨率的特征。 下面介绍具体的网络结构。 Hourglass Module...
概述 问题定义 广义的 Gaze Estimation 泛指与眼球、眼动、视线等相关的研究,因此有不少做 saliency 和 egocentric 的论文也以 gaze 为关键词。而本文介绍的 Gaze Estimation 主要以眼睛图像或人脸图像为处理对象,估算人的视线方向或注视点位置, 如下图所示。 gaze角度的表示一般使用一个3d向量作为表示,也可以转换为pitch 和yaw角度,具体可参考 欧拉角、旋转矩阵、旋转向量、四元数 Model Gaze模型一般使用回归模型,所以这里基本只介绍一些在gaze model中使用的小技巧 Rle Loss RLE Loss 实际问题 Gaze采集标定方案
整体流程 # 文件夹biaoding处理加crop以及生成.yml系列文件,保存在calib_params以及biaoding_pipeline文件夹中 0_test_calibprocess.sh # 内参标定,往往需要多天数据,且要保证标定板出现的多样性以及cover大部分区域 1_calib_intrics.sh # 外参标定,使用混合的内参对单天数据进行外参标定,最好loss在0.000x 1_calib_extrics.sh # 修改anchor.yaml相机信息进行15标定,loss 100以下,A88参考为50左右 2_test_merge.sh # 选择数据送标anchor,返回后, loss 0.00x, 不准基本就是anchor标错或者方向盘等位置发生运动 python tools/display_tags.py --anchor_path /mnt/.../anchor 3_test_anchors.sh # 检查anchor的3d位置是否正确 # 首先根据点位加入颜色 python 3_addcolor_anchor.py #...
论文地址: https://arxiv.org/pdf/2107.11291 代码地址: https://github.com/Jeff-sjtu/res-loglikelihood-regression 前言 一般来说, 我们可以把姿态估计任务分成两个流派:Heatmap-based和Regression-based。 其主要区别在于监督信息的不同,Heatmap-based方法监督模型学习的是高斯概率分布图,即把GroundTruth中每个点渲染成一张高斯热图,最后网络输出为K张特征图对应K个关键点,然后通过argmax或soft-argmax来获取最大值点作为估计结果。这种方法由于需要渲染高斯热图,且由于热图中的最值点直接对应了结果,不可避免地需要维持一个相对高分辨率的热图(常见的是64x64,再小的话误差下界过大会造成严重的精度损失),因此也就自然而然导致了很大的计算量和内存开销。 Regression-based方法则非常简单粗暴,直接监督模型学习坐标值,计算坐标值的L1或L2...