Datawhale AI夏令营第四期 Task1 :从零入门AI生图原理&实践

好大只虫子 2024-08-16 17:31:01 阅读 60

相信大家对文生图多多少少有所了解,简单的说,就是你使用文本描述一个画面,这段文本我们称为提示词(prompt),将prompt输入到模型中,模型可以生成一张与文本描述相关的图片。下面我将展示文生图模型lora微调的步骤和结果,并在末尾介绍一些进阶知识。

Baseline 流程

开通阿里云PAI-DSW试用

链接:阿里云免费试用 - 阿里云

交互式建模 PAI-DSW 立即试用

魔塔关联阿里云

魔搭社区链接

关联阿里云

运行 Baseline 代码

克隆代码仓库

<code>git lfs install

git clone https://www.modelscope.cn/datasets/maochase/kolors.git

安装依赖库

 重启执行所有代码块

图片结果

生成的图片

上传模型到魔塔

移动结果文件

<code># 创建目录

mkdir /mnt/workspace/kolors/output & cd

# 复制模型权重文件到创建的目录

cp /mnt/workspace/kolors/models/lightning_logs/version_0/checkpoints/epoch\=0-step\=500.ckpt /mnt/workspace/kolors/output/

# 复制一张生成的图片到创建的目录,后用作模型封面

cp /mnt/workspace/kolors/1.jpg /mnt/workspace/kolors/output/ 下载结果文件

下载模型和图片文件到本地

上传模型,魔搭模型上传链接

关闭PAI实例!!(节省费用)

PAI实例链接

进阶知识

零代码文生图Lora模型训练

魔搭模型训练链接设置信息开始训练

之后便会得到一个训练好的lora模型。

魔塔热门文生图AI应用

我使用FLUX、可图、SDXL使用相同的prompt分别生成了面向镜头微笑的女生。在对参数没有进行细致的调节的情况下,个人感觉可图生成的图片更加精致。

我对艺术字生成比较感兴趣,于是尝试了多组设计,得到以下较为满意的结果:

工具类型

应用名称

应用简介

体验效果和体验地址

基础图片生成工具

FLUX文生图模型体验空间

该应用由阿里muse团队推出,是目前最强的开源文生图模型之一,在文字生成、复杂指令遵循和人手生成上具备优势。

https://www.modelscope.cn/studios/muse/flux_dev

可图文生图

可图是快手开源的一种名为Kolors(可图)的文本到图像生成模型,该模型具有对英语和汉语的深刻理解,并能够生成高质量、逼真的图像。

生成效果接近Midjourney-v6 水平,而且可输入长达256 tokens的文本,最重要的可以渲染中文

https://www.modelscope.cn/studios/AI-ModelScope/Kolors

Stable Diffusion XL 1.0

所有文生图应用的祖师爷,不必多说,YYDS。继SDXL 0.9的有限、仅供研究发布之后,SDXL的完整版本是目前最好的开源图像生成模型。

https://www.modelscope.cn/studios/AI-ModelScope/Stable_Diffusion_XL_1.0

办公提效工具

锦书 - 创新艺术字

创意艺术字生成。通过自定义的概念,对文字进行变形和纹理生成,构建富有创意的个性化字形和纹理。

七夕在即,给正在学习的大家说声:七夕节快乐!!!

https://modelscope.cn/studios/WordArt/WordArt/summary

创意海报生成

做海报不求人!创意海报生成,自由设计,瞬间点亮创意生活。

咱就是说给夏令营生成一个海报,太酷了

https://modelscope.cn/studios/iic/PosterGenius/summary

Baseline 代码结构

导入库

Data-Juicer

提供数据处理流水线:定义重复执行的数据清理、数据增强等操作。

高效的实验管理:方便设置多组参数自动化执行实验,并记录实验结果。DiffSynth-Studio

Diffusion engine:支持多种diffusion models,微调训练大模型的工具。

数据集构建

加载数据集

<code>from modelscope.msdatasets import MsDataset

ds = MsDataset.load(

'AI-ModelScope/lowres_anime',

subset_name='default',code>

split='train',code>

cache_dir="/mnt/workspace/kolors/data"code>

) 数据集查看链接

数据集由两个字段:image和text

保存数据

<code>import json, os

from data_juicer.utils.mm_utils import SpecialTokens

from tqdm import tqdm

os.makedirs("./data/lora_dataset/train", exist_ok=True)

os.makedirs("./data/data-juicer/input", exist_ok=True)

with open("./data/data-juicer/input/metadata.jsonl", "w") as f:

for data_id, data in enumerate(tqdm(ds)):

image = data["image"].convert("RGB")

image.save(f"/mnt/workspace/kolors/data/lora_dataset/train/{data_id}.jpg")

metadata = {"text": "二次元", "image": [f"/mnt/workspace/kolors/data/lora_dataset/train/{data_id}.jpg"]}

f.write(json.dumps(metadata))

f.write("\n") 处理数据

处理配置中process定义了只保留高度或宽度大于1024的图片,过滤掉分辨率过小的图片,并且过滤掉宽高比不在0.5道2.0范围内的图片。

data_juicer_config = """

# global parameters

project_name: 'data-process'

dataset_path: './data/data-juicer/input/metadata.jsonl' # path to your dataset directory or file

np: 4 # number of subprocess to process your dataset

text_keys: 'text'

image_key: 'image'

image_special_token: '<__dj__image>'

export_path: './data/data-juicer/output/result.jsonl'

# process schedule

# a list of several process operators with their arguments

process:

- image_shape_filter:

min_width: 1024

min_height: 1024

any_or_all: any

- image_aspect_ratio_filter:

min_ratio: 0.5

max_ratio: 2.0

any_or_all: any

"""

with open("data/data-juicer/data_juicer_config.yaml", "w") as file:

file.write(data_juicer_config.strip())

!dj-process --config data/data-juicer/data_juicer_config.yaml

模型微调

下载模型

下载Kolors可图基础模型和SDXL-vae-fp16-fix VAE模型

from diffsynth import download_models

download_models(["Kolors", "SDXL-vae-fp16-fix"]) 开始训练

import os

cmd = """

python DiffSynth-Studio/examples/train/kolors/train_kolors_lora.py \

--pretrained_unet_path models/kolors/Kolors/unet/diffusion_pytorch_model.safetensors \

--pretrained_text_encoder_path models/kolors/Kolors/text_encoder \

--pretrained_fp16_vae_path models/sdxl-vae-fp16-fix/diffusion_pytorch_model.safetensors \

--lora_rank 16 \

--lora_alpha 4.0 \

--dataset_path data/lora_dataset_processed \

--output_path ./models \

--max_epochs 1 \

--center_crop \

--use_gradient_checkpointing \

--precision "16-mixed"

""".strip()

os.system(cmd)

--pretrained_unet_path和--pretrained_text_encoder_path指定基础模型unet和text_encoder位置

--pretrained_fp16_vae_path指定vae模型位置

--lora_rank和--lora_alpha指定lora微调的参数,rank越小,低秩矩阵参数越小,训练越快,但模型性能会降低;alpha平衡原始权重矩阵和低秩近似矩阵的影响,alpha越大,低秩近似矩阵对原始权重矩阵影响越大,训练可能不稳定。

--use_gradient_checkpointing 可以节省显存,但会降低训练速度

--precision 设置为混合半精度,可以加快训练速度和减少显存占用

加载模型使用训练的lora模型

<code>from diffsynth import ModelManager, SDXLImagePipeline

from peft import LoraConfig, inject_adapter_in_model

import torch

def load_lora(model, lora_rank, lora_alpha, lora_path):

lora_config = LoraConfig(

r=lora_rank,

lora_alpha=lora_alpha,

init_lora_weights="gaussian",code>

target_modules=["to_q", "to_k", "to_v", "to_out"],

)

model = inject_adapter_in_model(lora_config, model)

state_dict = torch.load(lora_path, map_location="cpu")code>

model.load_state_dict(state_dict, strict=False)

return model

# Load models

model_manager = ModelManager(torch_dtype=torch.float16, device="cuda",code>

file_path_list=[

"models/kolors/Kolors/text_encoder",

"models/kolors/Kolors/unet/diffusion_pytorch_model.safetensors",

"models/kolors/Kolors/vae/diffusion_pytorch_model.safetensors"

])

pipe = SDXLImagePipeline.from_model_manager(model_manager)

# Load LoRA

pipe.unet = load_lora(

pipe.unet,

lora_rank=16, # This parameter should be consistent with that in your training script.

lora_alpha=2.0, # lora_alpha can control the weight of LoRA.

lora_path="models/lightning_logs/version_0/checkpoints/epoch=0-step=500.ckpt"code>

)

load_lora 函数: 用于加载和应用 LoRA 模型。

LoraConfig: 配置 LoRA 的相关参数。

r: LoRA 的秩(rank)

lora_alpha: 控制 LoRA 对模型的影响程度。

init_lora_weights: 初始化 LoRA 权重,这里使用 "gaussian" 初始化。

target_modules: 目标模块,在模型的这些模块中注入 LoRA 适配器。inject_adapter_in_model: 在目标模块中注入 LoRA 适配器。torch.load: 从指定路径加载模型的状态字典(权重)。model.load_state_dict: 将加载的权重应用到模型中。

图片生成

torch.manual_seed(0)

image = pipe(

prompt="二次元,一个紫色短发小女孩,在家中沙发上坐着,双手托着腮,很无聊,全身,粉色连衣裙",code>

negative_prompt="丑陋、变形、嘈杂、模糊、低对比度",code>

cfg_scale=4,

num_inference_steps=50, height=1024, width=1024,

)

image.save("1.jpg")

prompt 正向提示词,生成图片会与prompt相关negative_prompt 反向提示词,生成图片会避开negative_prompt提到的cfg_scale 生成的图片与提示词的相关程度,越大与提示词越相关num_inference_steps 生成图片的迭代次数,步数过小生成的图片模糊或未成形heightwidth指定图片的分辨率



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