图像转换方法img2img-turbo：在单个步骤中完成复杂的图像转换任务，同时不需要成对的训练数据，适用于多种应用场景

来自卡内基梅隆大学和Adobe的研究人员推出新的图像转换方法img2img-turbo，它能够在单个步骤中将图像从源域转换到目标域，例如从白天的场景转换到夜晚，或者添加和移除天气效果如雾、雪和雨。这种方法基于单步扩散模型（如SD-Turbo），通过对抗性学习目标进行适应，可以在没有成对数据的情况下进行训练。

研究团队推出的一步条件模型CycleGAN-Turbo和pix2pix-turbo能够执行各种图像到图像的转换任务，适用于非配对和配对设置。CycleGAN-Turbo在性能上优于现有的基于GAN和扩散的方法，而pix2pix-turbo则与近期的作品（如用于Sketch2Photo和Edge2Image的ControlNet）相当，但仅需一步推理。

主要功能：

• 单步图像翻译： 与传统的迭代去噪过程不同，这种模型能够在一个步骤中完成图像的转换，大大提高了推理速度。

• 无需成对数据： 该方法可以在没有成对图像数据的情况下进行训练，这降低了模型训练的成本和复杂性。

主要特点：

• CycleGAN-Turbo和pix2pix-Turbo： 这两种模型分别用于非成对和成对的图像翻译任务，它们都能够在保持输入图像结构的同时生成视觉上吸引人的输出。

• 高效率： 论文中提到的模型能够在0.3秒内完成512x512图像的转换，显示出高效的推理能力。

工作原理：

1. 适应性训练： 通过对抗性学习目标，模型能够适应新的控制条件和领域，同时保留预训练模型的内部知识。
2. 生成器架构： 论文提出了一个新的生成器架构，它整合了编码器、UNet和解码器，并通过LoRA适配器进行微调，以减少过拟合和微调时间。
3. 细节保留： 为了保留输入图像的高频细节，模型在编码器和解码器之间加入了跳跃连接（skip connections）。

这项工作提出了一种高效且灵活的图像转换方法，它能够在单个步骤中完成复杂的图像转换任务，同时不需要成对的训练数据，适用于多种应用场景。