风格迁移指将一种艺术风格应用到另一幅图像上,让目标图像呈现指定风格,AI绘画实现风格迁移主要有以下方法:
基于卷积神经网络(CNN)
- 原理:CNN可自动提取图像特征,不同层对应不同抽象程度特征。风格迁移借助CNN提取内容图像内容和风格图像风格特征,再通过优化算法生成兼具二者特征的新图像。
- 步骤:先选取内容图像和风格图像,用CNN分别提取它们的特征。计算生成图像与内容图像内容特征的差异,以及与风格图像风格特征的差异,构建损失函数。最后通过反向传播算法更新生成图像,最小化损失函数,直至生成满意结果。
- 示例:Prisma是一款热门图像处理APP,它能将普通照片转化为具有特定艺术风格的作品,就是运用了基于CNN的风格迁移技术。
基于生成对抗网络(GAN)
- 原理:GAN由生成器和判别器构成。生成器负责生成图像,判别器判断图像真假。在风格迁移任务中,生成器学习将内容图像转化为具有风格图像风格的图像,判别器区分生成图像和真实风格化图像,二者不断博弈,提升生成图像质量。
- 步骤:初始化生成器和判别器,输入内容图像,生成器生成初步图像。判别器判断该图像真假并给出反馈,生成器根据反馈改进。重复此过程,不断优化生成器和判别器,最终生成高质量风格迁移图像。
- 示例:CycleGAN可在无配对数据情况下实现风格迁移,比如将普通照片转换为不同季节场景的图像,或把马图像转化为斑马图像。
基于扩散模型
- 原理:扩散模型通过逐步向图像添加噪声将其转化为噪声分布,再逆向学习去除噪声生成图像。在风格迁移中,模型学习风格图像的噪声模式和内容图像的特征,将二者结合生成新图像。
- 步骤:先对风格图像和内容图像进行扩散过程,学习它们的噪声特征。然后在逆扩散过程中,结合风格和内容信息生成图像,通过调整参数控制风格强度和内容保留程度。
- 示例:StableDiffusion是一种基于扩散模型的文本到图像生成工具,也可用于风格迁移,用户输入文本描述指定风格和内容,模型就能生成相应图像。