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HYPIR

HYPIR – 中國科學院團隊推出的圖像復原大模型

HYPIR 是一款由中國科學院深圳先進技術研究院數字所董超研究員團隊研發的先進圖像復原大模型。它巧妙地利用擴散模型生成的分數先驗，并結合對抗生成網絡，實現了高效且高質量的圖像復原，支持個性化文本引導，能快速修復老照片、提升圖像分辨率，并保持文字和細節的清晰度。

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數先驗進行圖像復原），是由中國科學院深圳先進技術研究院數字所董超研究員團隊傾力打造的尖端圖像復原模型。它巧妙融合了擴散模型所產生的分數先驗與對抗生成網絡的優勢，從而實現了高效且高質量的圖像復原。HYPIR 具備個性化文本引導功能，用戶可根據自身需求，通過輸入文本描述來定制復原效果，例如調整圖像風格、細節等。該模型在諸多方面表現卓越，包括極速復原能力、超高分辨率生成、文字保真度以及紋理銳度調整等。它能夠迅速修復老照片，提升圖像分辨率，同時確保文字和細節的清晰度。

HYPIR的核心功能

極速復原： HYPIR 具備出色的快速圖像復原能力，能夠在短時間內完成高分辨率圖像的復原任務。例如，在單張顯卡上，僅需 1.7 秒即可完成一張 1024×1024 分辨率圖像的復原，速度比傳統方法提升了數十倍。
個性化復原： HYPIR 提供了基于文本引導的圖像復原功能。用戶可以通過輸入文本描述來定制復原效果，從而滿足個性化需求，如指定復原后的圖像風格、細節等。
老照片修復： HYPIR 在修復低質量老照片方面表現出色，能夠恢復其原始細節和色彩。它能夠有效去除噪聲、修復劃痕和模糊，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。在復原過程中，它能夠保持圖像的細節和清晰度，生成高質量的超高分辨率圖像。
文字保真： HYPIR 在復原過程中能夠保持文字的清晰度和完整性。無論是簡單的標識還是復雜的文檔，HYPIR 都能精準地還原其原始形態，確保圖像中的文字清晰可讀。
紋理銳度調整： HYPIR 允許用戶根據需要調整圖像的紋理細節。用戶可以通過簡單的參數設置來增強或減弱圖像的紋理銳度，從而達到理想的復原效果。
生成保真度權衡： HYPIR 允許用戶在生成質量和保真度之間進行靈活調整。用戶可以根據具體需求，選擇更注重生成效果還是保真度，以實現最佳的復原效果。

HYPIR的技術亮點

預訓練擴散模型初始化復原網絡： HYPIR 采用預訓練的擴散模型來初始化復原網絡。關鍵在于，擴散模型已被訓練用于學習不同噪聲水平下的分數場（即退化圖像的對數概率密度的梯度），使得內化的先驗知識非常接近理想的復原操作。這種方法使得復原網絡的初始輸出分布更接近自然圖像分布，確保對抗訓練的梯度保持較小且數值穩定。良好的初始化幾乎涵蓋了所有數據模式，防止訓練出現模式坍塌，并且比從頭訓練更快地收斂到高保真的結果。
單步對抗生成模型訓練： HYPIR 摒棄了傳統的迭代式擴散模型訓練方法，轉而采用單步的對抗生成模型訓練。它不依賴于擴散模型蒸餾、ControlNet適配器或多步推理過程，在訓練和推理速度上比基于擴散模型的方法快了一個數量級以上。實驗數據顯示，在單張顯卡上，HYPIR 僅需 1.7 秒即可完成一張 1024×1024 分辨率圖像的復原，相比現有的圖像復原方法，速度提升數十倍。