常见的图像生成算法

你好,CSDN的朋友。

说实话,刚开始接触AIGC的时候,我和大多数人一样,既兴奋又有点迷茫。兴奋的是,这玩意儿确实神奇,输入一段话就能生成图片、写代码、甚至陪你聊天;迷茫的是,然后呢?除了偶尔玩玩,它到底能在实际工作中帮上什么忙?

后来我发现,这可能不是我一个人的困惑。

2026年,AIGC早已不是新鲜词。各大厂的模型越跑越快,开源社区的代码越卷越深,但真正落到开发者手里的,往往是一堆碎片化的信息:今天刷到一个提示词技巧,明天看到一个调参攻略,后天又冒出来一个新框架。学了一堆,真要动手做点什么的时候,反而不知道从哪下手。

所以我决定开这个系列。

这里没有那种"AI即将取代人类"的焦虑标题,也没有满篇高大上但看完就忘的概念。我想做的,是一个更接地气的东西------把自己在折腾AIGC过程中遇到的实际问题、找到的解决办法、踩过的坑,老老实实写下来。

比如:怎么让大模型生成更稳定的SQL代码?本地部署一个绘画模型到底要多大显存?RAG检索的效果为什么有时候还不如直接问?这些东西,文档里不一定有答案,但跑一遍代码就知道。

如果你也和我一样,是个喜欢动手多过喜欢看热闹的开发者,那这个地方应该挺适合你。我们可以一起聊聊技术细节,一起吐槽那些反人类的报错信息,一起琢磨怎么把AI真正塞进自己的工作流里。

文章会有代码,会有配置,会有翻车现场,也会有跑通之后的截图。没什么虚的,都是实际操作过的。

目录

一.变分自编码(VAE)

二.生成对抗网络(GAN)

三.扩散模型

总结对比


一.变分自编码(VAE)

核心思想

VAE 是一种基于变分推断和自编码器架构的生成模型。它不直接学习输入图像本身,而是学习图像数据的分布规律。

工作原理

  1. 编码器:将输入图像 xx 压缩为隐空间中的分布参数(均值 μμ 和方差 σσ),而不是固定的向量。

  2. 采样:从该分布中随机采样一个隐变量 zz。

  3. 解码器:将采样的 zz 还原为生成的图像 x′x′。

  4. 损失函数 :包含两部分------重建损失 (确保生成的图像与原图相似)和 KL 散度(确保隐变量的分布接近标准正态分布,使隐空间具备连续性)。

特点

  • 优点:训练稳定,收敛快;隐空间具有连续性,便于做图像插值和属性编辑。

  • 缺点:生成的图像通常比较模糊,细节不如 GAN 和扩散模型清晰。

二.生成对抗网络(GAN)

核心思想

GAN 通过让两个网络(生成器与判别器)相互博弈、共同进化来生成数据。这个过程类似于"伪造者"与"鉴定师"之间的对抗。

工作原理

  1. 生成器:接收一个随机噪声 zz,尝试生成逼真的假图像。

  2. 判别器:接收真实图像和生成器产生的假图像,尝试区分真假。

  3. 对抗训练 :生成器努力骗过判别器,判别器则努力不被骗。两者形成零和博弈,最终达到纳什均衡------生成器能生成足以以假乱真的图像,判别器无法准确区分。

特点

  • 优点:生成图像质量高,细节丰富,风格鲜明。

  • 缺点 :训练难度大,容易出现模式崩溃 (生成图像单一)或不收敛的问题。

三.扩散模型

核心思想

扩散模型受非平衡热力学启发,通过模拟"信息逐步被噪声破坏"以及"从噪声中逐步恢复信息"的过程来生成图像。

工作原理

  1. 前向过程(加噪):在训练时,不断向一张真实图片添加微小的高斯噪声。经过足够多的步骤后,图像完全变成纯噪声。这个过程是固定的。

  2. 反向过程(去噪):训练一个神经网络(通常为 U-Net),学习如何预测每一步添加的噪声,从而将纯噪声逐步还原为原始图像。

  3. 生成:推理时,从一个随机噪声出发,由模型一步步预测并去除噪声,最终得到全新的生成图像。

特点

  • 优点:生成质量极高,细节丰富,多样性好,训练比 GAN 更稳定。

  • 缺点:生成速度慢(需要迭代几十到上千步),计算成本高。

总结对比

模型 核心机制 优点 缺点
VAE 学习数据分布的隐空间 训练稳定,隐空间连续,适合编辑 生成图像较模糊
GAN 生成器与判别器对抗 生成速度快,图像清晰逼真 训练不稳定,易模式崩溃
扩散模型 逐步加噪与逐步去噪 质量最佳,细节丰富,多样性好 生成速度慢,计算成本高

以上就是本篇文章的全部内容,喜欢的话可以留个免费的关注呦~~~