ALADDIN: Destilação de Difusão Latente Adversarial para Troca de Identidade em Uma Etapa
Autores e instituições
Ivan Shchekotov
Constructor University
Timofei Gritsaev
Constructor University
Viacheslav Pirogov
Sumsub
Dmitry Vetrov
Constructor University
Que problema resolve
ALADDIN busca a troca de identidade em uma etapa com realismo em nível de difusão e um equilíbrio controlável entre a transferência de identidade da fonte e a preservação da pose, expressão, cabelo, iluminação, acessórios e fundo do alvo. Também introduz um protocolo de avaliação de identidade baseado em um codificador independente de cada método comparado.
Resultado-chave
Em 1.000 pares FFHQ, o aluno balanceado relata FID 4,49, similaridade de identidade do codificador independente 0,50 e 97,4% de recuperação de identidade top-1. Uma variante focada na preservação atinge FID 3,34 e corresponde à pontuação de identidade de 0,40 da APPLE, ao mesmo tempo que melhora o erro de pose de 1,86 para 1,56. Ele usa uma avaliação de rede em vez dos 28 da APPLE e cerca de 0,115 milhão de pares de treinamento em vez de 1,28 milhão.
Resumo
A troca de rosto transfere uma identidade de origem para uma imagem alvo, preservando a pose, expressão, cabelo e iluminação do alvo. Os métodos atuais mais realistas são baseados em difusão, mas necessitam de muitas avaliações de rede por imagem. Os métodos baseados em GAN são rápidos, mas treinados do zero, eles devem aprender o realismo apenas com o sinal do adversário e produzir resultados visivelmente mais fracos. Apresentamos ALADDIN (Adversarial Latent Diffusion Distillation for One-Step Identity Swapping), um trocador de face de uma etapa obtido inicializando o gerador a partir de um modelo de correspondência de fluxo de várias etapas pré-treinado e treinando-o adversamente sob restrições de preservação de identidade e alvo. Expomos um compromisso controlável entre transferência de identidade e preservação de atributos-alvo, treinando um modelo de aluno com supervisão de pseudo-rótulo triplo. Além disso, identificamos um viés no protocolo de avaliação padrão, que favorece métodos treinados contra o mesmo codificador de identidade usado para pontuá-los e reavalia todas as linhas de base com uma linha de base independente. ALADDIN é o que há de mais moderno entre os métodos de uma etapa em realismo e preservação de alvos com transferência de identidade comparável, e corresponde ao melhor modelo de múltiplas etapas com 28 vezes menos avaliações de rede e uma ordem de magnitude menos pares de treinamento.
Ponto de partida da pesquisa
Os trocadores de face de difusão podem ser realistas, mas exigem muitas avaliações de rede, enquanto os sistemas GAN de uma etapa são rápidos e muitas vezes menos fiéis. A avaliação também pode ser tendenciosa quando um método é treinado no mesmo codificador facial usado posteriormente para avaliar sua similaridade de identidade.
Método
O gerador é inicializado a partir de um modelo de correspondência de fluxo de várias etapas pré-treinado e treinado de forma adversária. Seu discriminador lê características intermediárias de um modelo de difusão congelada em vez de latentes brutos, enquanto perdas de identidade e preservação de alvo restringem a saída. Um segundo aluno usa supervisão de pseudo-rótulo triplo para expor um peso de reconstrução ajustável e, portanto, uma troca útil de identidade versus atributo.
Síntese do artigo
ALADDIN reduz materialmente o custo de inferência e treinamento da troca de imagens estáticas de alta qualidade. A sua avaliação de identidade independente é igualmente importante para a aquisição: uma pontuação favorável pode ser parcialmente causada pela partilha do avaliador utilizado durante a formação.