A persistent challenge in conditional image synthesis has been to generate diverse output images from the same input image despite only one output image being observed per input image. GAN-based methods are prone to mode collapse, which leads to low diversity. To get around this, we leverage Implicit Maximum Likelihood Estimation (IMLE) which can overcome mode collapse fundamentally. IMLE uses the same generator as GANs but trains it with a different, non-adversarial objective which ensures each observed image has a generated sample nearby. Unfortunately, to generate high-fidelity images, prior IMLE-based methods require a large number of samples, which is expensive. In this paper, we propose a new method to get around this limitation, which we dub Conditional Hierarchical IMLE (CHIMLE), which can generate high-fidelity images without requiring many samples. We show CHIMLE significantly outperforms the prior best IMLE, GAN and diffusion-based methods in terms of image fidelity and mode coverage across four tasks, namely night-to-day, 16x single image super-resolution, image colourization and image decompression. Quantitatively, our method improves Fr\'echet Inception Distance (FID) by 36.9% on average compared to the prior best IMLE-based method, and by 27.5% on average compared to the best non-IMLE-based general-purpose methods.


翻译:尽管每个输入图像只观察到一个输出图像,但从同一输入图像中生成不同输出图像一直是一个长期挑战。 GAN 方法容易导致模式崩溃,导致多样性程度低。 要绕过这个障碍,我们利用隐含最大隐性隐性模拟(IMLE),可以从根本上克服模式崩溃。IMLE使用与GAN相同的生成器,但用不同的非对抗性目标对它进行培训,以确保每个观察到的图像都产生样本。不幸的是,为生成高忠实图像,以前基于IMLE 的方法需要大量样本,这非常昂贵。在本文件中,我们提出了一种克服这一限制的新方法,即我们调试了保守性高度隐性惯性IMLE(ICME),它可以在不需要许多样本的情况下生成高虚度图像。我们展示CHIMLE大大超越了先前的最佳IME、GAN和基于传播方法,在四种任务中,即每天、16x单一图像超级解析度、彩色化和磁性图像平均解析方法上的最佳图像。

0
下载
关闭预览

相关内容

模式崩溃(Mode collapse):生成器产生单个或有限的模式。理想情况下,生成模型应该能够生成10个数字,如果只能生成其中的几个,而错失其它的模式,则我们称这种现象为模式崩溃(mode collapse)。
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
171+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
101+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
【推荐】GAN架构入门综述(资源汇总)
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年9月3日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Conditional Prompt Learning for Vision-Language Models
Arxiv
13+阅读 · 2022年3月10日
VIP会员
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
【推荐】GAN架构入门综述(资源汇总)
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年9月3日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员