DALLE2-文本图像生成

论文： 《Hierarchical Text-Conditional Image Generation with CLIP Latents》
github： https://github.com/lucidrains/DALLE2-pytorch
https://github.com/LAION-AI/dalle2-laion

摘要

CLIP已经被证明可以学习语义或风格表征，作者提出二阶段模型，给出文本描述，利用先验模型生成CLIP图像嵌入，解码器利用图像嵌入生成图像；解码器作者使用扩散模型；prior作者使用自回归及扩散模型，发现后者计算高效，生成样本质量高。

算法

$(x,y)$表示图像及对应caption，$z_i、z_t$为CLIP提取图像特征及文本特征；
DALLE2生成过程使用两个组件：
1、prior $P(z_i|y）$基于caption $y$生成图像编码$z_i$；
2、decoder $P(x|z_i,y)$基于CLIP提取图像编码$z_i$生成图像x，可选择使用caption y;

DALLE2文本图像生成过程如图2：
1、CLIP将文本进行编码，通过自回归或扩散模型（prior）生成图像编码先验，
2、图像编码通过扩散模型解码器（decoder）生成最终图像

解码器

作者使用扩散模型基于CLIP所生成的图像embedding生成图像，具体使用改进GLIDE，将CLIP embedding添加进timestep embedding中，映射CLIP embedding为4个额外token，与GLIDE文本编码器输出进行concat；

prior

解码器可将CLIP图像embedding $z_i$生成图像x，先验器将caption y生成图像embedding $z_i$；有两种方案：
1、AR（自回归先验）：使用CLIP将图像embedding $z_i$转换为离散序列，基于caption y进行自回归预测；
2、扩散先验；基于caption y使用高斯扩散模型对连续向量$z_i$进行直接建模；
DALLE2中扩散先验，作者训练仅包含解码器的Transformer，其使用包括因果关系的mask在序列上进行：文本编码、CLIP文本embedding、扩散模型timestep embedding、噪声CLIP image embedding、最终Transformer输出embedding.

图像处理

变体

对于表征$(z_i，x_T)通过超参控制采样，η=0，则为重构原图，η越大引入更大随机性，如图3；

插值

如图4，对于两张图片x1，x2，通过CLIP进行编码$z_{i1}，z_{i2}$，两者进行插值；

文本差异

对于两文本输入通过CLIP进行编码$z_t，z_{t0}$，计算向量差异zd，对$z_i、z_d$进行插值得到CLIP表征；

限制

1、DALLE2相对于GLIDE容易忽视两目标各自属性；

2、 解码器容易混合目标属性

3、难以生成连续文本