HYPIR – 中國科學(xué)院團隊推出的圖像復(fù)原大模型

HYPIR 是一款由中國科學(xué)院深圳先進技術(shù)研究院數(shù)字所董超研究員團隊研發(fā)的先進圖像復(fù)原大模型。它巧妙地利用擴散模型生成的分?jǐn)?shù)先驗，并結(jié)合對抗生成網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)了高效且高質(zhì)量的圖像復(fù)原，支持個性化文本引導(dǎo)，能快速修復(fù)老照片、提升圖像分辨率，并保持文字和細(xì)節(jié)的清晰度。

什么是HYPIR？

HYPIR，全稱 Harnessing Diffusion-Yielded Score Priors for Image Restoration（利用擴散模型生成的分?jǐn)?shù)先驗進行圖像復(fù)原），是由中國科學(xué)院深圳先進技術(shù)研究院數(shù)字所董超研究員團隊傾力打造的尖端圖像復(fù)原模型。它巧妙融合了擴散模型所產(chǎn)生的分?jǐn)?shù)先驗與對抗生成網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢，從而實現(xiàn)了高效且高質(zhì)量的圖像復(fù)原。HYPIR 具備個性化文本引導(dǎo)功能，用戶可根據(jù)自身需求，通過輸入文本描述來定制復(fù)原效果，例如調(diào)整圖像風(fēng)格、細(xì)節(jié)等。該模型在諸多方面表現(xiàn)卓越，包括極速復(fù)原能力、超高分辨率生成、文字保真度以及紋理銳度調(diào)整等。它能夠迅速修復(fù)老照片，提升圖像分辨率，同時確保文字和細(xì)節(jié)的清晰度。

HYPIR的核心功能

• 極速復(fù)原： HYPIR 具備出色的快速圖像復(fù)原能力，能夠在短時間內(nèi)完成高分辨率圖像的復(fù)原任務(wù)。例如，在單張顯卡上，僅需 1.7 秒即可完成一張 1024×1024 分辨率圖像的復(fù)原，速度比傳統(tǒng)方法提升了數(shù)十倍。
• 個性化復(fù)原： HYPIR 提供了基于文本引導(dǎo)的圖像復(fù)原功能。用戶可以通過輸入文本描述來定制復(fù)原效果，從而滿足個性化需求，如指定復(fù)原后的圖像風(fēng)格、細(xì)節(jié)等。
• 老照片修復(fù)： HYPIR 在修復(fù)低質(zhì)量老照片方面表現(xiàn)出色，能夠恢復(fù)其原始細(xì)節(jié)和色彩。它能夠有效去除噪聲、修復(fù)劃痕和模糊，使老照片煥然一新。
• 超高分辨率生成： HYPIR 支持生成高達 8K 分辨率的圖像。在復(fù)原過程中，它能夠保持圖像的細(xì)節(jié)和清晰度，生成高質(zhì)量的超高分辨率圖像。
• 文字保真： HYPIR 在復(fù)原過程中能夠保持文字的清晰度和完整性。無論是簡單的標(biāo)識還是復(fù)雜的文檔，HYPIR 都能精準(zhǔn)地還原其原始形態(tài)，確保圖像中的文字清晰可讀。
• 紋理銳度調(diào)整： HYPIR 允許用戶根據(jù)需要調(diào)整圖像的紋理細(xì)節(jié)。用戶可以通過簡單的參數(shù)設(shè)置來增強或減弱圖像的紋理銳度，從而達到理想的復(fù)原效果。
• 生成保真度權(quán)衡： HYPIR 允許用戶在生成質(zhì)量和保真度之間進行靈活調(diào)整。用戶可以根據(jù)具體需求，選擇更注重生成效果還是保真度，以實現(xiàn)最佳的復(fù)原效果。

HYPIR的技術(shù)亮點

• 預(yù)訓(xùn)練擴散模型初始化復(fù)原網(wǎng)絡(luò)： HYPIR 采用預(yù)訓(xùn)練的擴散模型來初始化復(fù)原網(wǎng)絡(luò)。關(guān)鍵在于，擴散模型已被訓(xùn)練用于學(xué)習(xí)不同噪聲水平下的分?jǐn)?shù)場（即退化圖像的對數(shù)概率密度的梯度），使得內(nèi)化的先驗知識非常接近理想的復(fù)原操作。這種方法使得復(fù)原網(wǎng)絡(luò)的初始輸出分布更接近自然圖像分布，確保對抗訓(xùn)練的梯度保持較小且數(shù)值穩(wěn)定。良好的初始化幾乎涵蓋了所有數(shù)據(jù)模式，防止訓(xùn)練出現(xiàn)模式坍塌，并且比從頭訓(xùn)練更快地收斂到高保真的結(jié)果。
• 單步對抗生成模型訓(xùn)練： HYPIR 摒棄了傳統(tǒng)的迭代式擴散模型訓(xùn)練方法，轉(zhuǎn)而采用單步的對抗生成模型訓(xùn)練。它不依賴于擴散模型蒸餾、ControlNet適配器或多步推理過程，在訓(xùn)練和推理速度上比基于擴散模型的方法快了一個數(shù)量級以上。實驗數(shù)據(jù)顯示，在單張顯卡上，HYPIR 僅需 1.7 秒即可完成一張 1024×1024 分辨率圖像的復(fù)原，相比現(xiàn)有的圖像復(fù)原方法，速度提升數(shù)十倍。

如何使用HYPIR？

要開始使用 HYPIR，請訪問以下資源：

• 項目官網(wǎng)： https://hypir.xpixel.group/
• Github倉庫： https://github.com/XPixelGroup/HYPIR
• arXiv技術(shù)論文： https://arxiv.org/pdf/2507.20590

HYPIR的應(yīng)用前景

• 高分辨率圖像修復(fù)： HYPIR 在高分辨率圖像修復(fù)方面表現(xiàn)出色，能夠快速生成高達 8K 分辨率的圖像，滿足對畫質(zhì)有極高要求的應(yīng)用場景。
• 影視修復(fù)： HYPIR 可以用于修復(fù)影視作品中的低質(zhì)量畫面，提升其分辨率和清晰度，為影視行業(yè)的修復(fù)工作提供了高效的技術(shù)支持。
• 文化遺產(chǎn)保護： HYPIR 為文化遺產(chǎn)保護提供了新的可能性，能夠修復(fù)和還原歷史影像和文檔，助力文化遺產(chǎn)的數(shù)字化保護。
• 數(shù)字內(nèi)容創(chuàng)作： HYPIR 的高效性和高質(zhì)量復(fù)原能力在數(shù)字內(nèi)容創(chuàng)作領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，能夠快速生成高質(zhì)量的圖像素材，提高創(chuàng)作效率。

常見問題解答

Q: HYPIR 的復(fù)原速度有多快？
A: HYPIR 的復(fù)原速度非常快，例如在單張顯卡上，僅需 1.7 秒即可完成一張 1024×1024 分辨率圖像的復(fù)原。

Q: HYPIR 支持哪些類型的圖像復(fù)原？
A: HYPIR 支持包括老照片修復(fù)、高分辨率圖像修復(fù)、以及影視作品修復(fù)等多種類型的圖像復(fù)原。

Q: HYPIR 是否支持文本引導(dǎo)的復(fù)原？
A: 是的，HYPIR 具備個性化文本引導(dǎo)功能，用戶可以通過輸入文本描述來定制復(fù)原效果。