ALADDIN: Destilación por difusión latente adversaria para el intercambio de identidad en un solo paso
Autores e instituciones
Ivan Shchekotov
Constructor University
Timofei Gritsaev
Constructor University
Viacheslav Pirogov
Sumsub
Dmitry Vetrov
Constructor University
Qué problema resuelve
ALADDIN busca el intercambio de identidad en un solo paso con realismo a nivel de difusión y un equilibrio controlable entre la transferencia de identidad de origen y la preservación de la pose, expresión, cabello, iluminación, accesorios y fondo del objetivo. También introduce un protocolo de evaluación de identidad basado en un codificador independiente de cada método comparado.
Resultado clave
En 1000 pares de FFHQ, el estudiante equilibrado informa FID 4,49, similitud de identidad con codificador independiente 0,50 y 97,4% de recuperación de identidad top-1. Una variante centrada en la preservación alcanza FID 3,34 y coincide con la puntuación de identidad de 0,40 de APPLE al tiempo que mejora el error de pose de 1,86 a 1,56. Utiliza una evaluación de red en lugar de las 28 de APPLE y aproximadamente 0,115 millones de pares de entrenamiento en lugar de 1,28 millones.
Resumen
El intercambio de rostros transfiere una identidad de origen a una imagen de destino y al mismo tiempo conserva la pose, la expresión, el cabello y la iluminación del objetivo. Los métodos actuales más realistas se basan en la difusión, pero necesitan muchas evaluaciones de red por imagen. Los métodos basados en GAN son rápidos, pero entrenados desde cero deben aprender a ser realistas únicamente con la señal del adversario y producir resultados visiblemente más débiles. Presentamos ALADDIN (Destilación por difusión latente adversaria para intercambio de identidad en un solo paso), un intercambiador de caras de un solo paso obtenido inicializando el generador a partir de un modelo de coincidencia de flujo de varios pasos previamente entrenado y entrenándolo de manera adversaria bajo restricciones de identidad y preservación de objetivos. Exponemos una compensación controlable entre la transferencia de identidad y la preservación del atributo objetivo entrenando un modelo de estudiante con supervisión de pseudoetiqueta triplete. Además, identificamos un sesgo en el protocolo de evaluación estándar, que favorece los métodos entrenados con el mismo codificador de identidad utilizado para calificarlos, y reevaluamos todas las líneas de base con una independiente. ALADDIN es lo último en métodos de un solo paso en realismo y preservación de objetivos en una transferencia de identidad comparable, y coincide con el mejor modelo de varios pasos con 28 veces menos evaluaciones de red y un orden de magnitud menos pares de entrenamiento.
Punto de partida
Los intercambiadores de caras de difusión pueden ser realistas, pero requieren muchas evaluaciones de red, mientras que los sistemas GAN de un solo paso son rápidos y, a menudo, menos fieles. La evaluación también puede estar sesgada cuando un método se entrena con el mismo codificador de rostros que luego se utiliza para calificar su similitud de identidad.
Método
El generador se inicializa a partir de un modelo de coincidencia de flujo de varios pasos previamente entrenado y se entrena de manera adversa. Su discriminador lee características intermedias de un modelo de difusión congelada en lugar de latentes en bruto, mientras que las pérdidas de identidad y preservación del objetivo limitan la salida. Un segundo estudiante utiliza la supervisión de pseudoetiquetas tripletes para exponer un peso de reconstrucción ajustable y, por lo tanto, una compensación útil entre identidad y atributo.
Conclusión del artículo
ALADDIN reduce materialmente el costo de inferencia y entrenamiento del intercambio de imágenes fijas de alta calidad. Su evaluación de identidad independiente es igualmente importante para la contratación: una puntuación favorable puede deberse en parte al compartir el evaluador utilizado durante la formación.