图像高清修复技术SUPIR:将低质量图像提升到高质量水平

来自中国科学院深圳先进技术学院、上海AI实验室、悉尼大学、香港理工大学、,腾讯PCG ARC实验室、香港中文大学的研究人员推出图像高清修复技术SUPIR(Scaling-UP Image Restoration),它能够将真实世界中的低质量图像提升到高质量水平。

SUPIR的核心优势在于它结合了生成模型的先验知识和模型扩展技术,这使得它在智能和逼真的图像修复方面取得了显著的成就。

主要功能和特点:

  1. 文本提示驱动的修复:SUPIR能够根据用户提供的文本提示来指导图像修复过程,例如,它可以修复远处模糊的物体、定义物体的材质纹理,或者根据文本描述调整修复效果。
  2. 大规模数据集:为了训练模型,研究者构建了一个包含2000万张高分辨率、高质量图像的数据集,每张图像都配有详细的描述性文本,这为模型提供了丰富的学习材料。
  3. 负质量提示:通过引入负质量提示,SUPIR能够进一步提升修复后的图像质量。这些提示帮助模型理解并避免生成低质量的图像特征。
  4. 恢复引导采样:SUPIR采用了一种创新的修复引导采样方法,确保生成的图像在保持原始内容的同时,质量得到提升。

工作原理:

SUPIR的工作原理主要包括以下几个关键步骤:

  • 模型扩展:利用StableDiffusion-XL(SDXL)作为生成模型的先验,这是一个拥有26亿参数的模型。为了有效利用这个模型,研究者设计了一个超过6亿参数的适配器。
  • 数据集构建:收集了大量的高质量图像,并为每张图像提供了描述性文本,使模型能够通过文本提示来控制修复过程。
  • 负样本训练:将低质量的图像和负质量提示加入训练数据,使模型学会避免生成低质量的图像特征。
  • 修复引导采样:在图像修复过程中,模型根据输入的低质量图像和文本提示,通过一系列扩散步骤生成高质量的图像,同时确保生成的图像与输入图像保持高度一致。

应用场景:

SUPIR的应用非常广泛,包括但不限于:

  • 照片修复:修复老旧或损坏的照片,提升图像清晰度和细节。
  • 历史文档修复:恢复和增强历史文档和手稿的图像,以便更好地保存和研究。

SUPIR是一个强大的图像修复工具,它通过结合先进的生成模型和大规模数据集,能够在各种复杂和挑战性的现实世界场景中实现高质量的图像修复。

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