基于单阶段GANs 的文本生成图像模型*
2021-06-24李金龙
胡 涛 ,李金龙
(1.中国科学技术太学 太数据学院,安徽 合肥 230026;2.中国科学技术太学 计算机科学与技术学院,安徽 合肥 230026)
0 引言
生成以给定文本描述为条件的高分辨率逼真的图像,已成为计算机视觉(CV)和自然语言处理(NLP)中具有挑战性的任务。 该课题具有各种潜在的应用,例如艺术创作、照片编辑和视频游戏。
最近,由于生成对抗网络(GANs)[1]在生成图像中已经取得了很好的效果,REEDS 在 2016 年首次提出通过条件生成对抗网络(cGANs)[2]从文字描述中生成合理的图像[3];ZHANG H 在 2017 年通过堆叠多个生成器和判别器提出 StackGAN++[4]模型,首次生成256×256 分辨率图像。 当前, 几乎所有文本生成图像模型都是基于StackGAN,这些模型有多对生成器和判别器,通过将文本嵌入和随机噪声输入第一个生成器生成初始图像,在后续的生成器中对初始图像进行细化最终生成高分辨率图像。 例如,AttnGAN[5]在每个生成器中引入了跨模态注意力机制,以帮助生成器更详细地合成图像;MirrorGAN[6]从生成的图像中重新生成文本描述,以实现文本-图像语义一致性;DM-GAN[7]引入了动态记忆网络[8]来解决堆叠结构训练不稳定的问题。
尽管堆叠式生成对抗网络应用于文本生成图像取得了良好的效果,但仍然存在两个无法解决的问题:首先,训练多个网络会增加计算时间和影响生成模型的稳定性;并且,如果前一阶段的生成器没有收敛到全局最优值,则最终的生成网络将无法改善,因为最终的生成器梯度将难以回传。其次,该框架在生成第一阶段的初始图像过程中,生成器网络仅由上采样层和卷积层组成,缺乏使用输入自然语言文本进行图像集成和细化的过程,使得生成的初始图像质量差,最终生成的图像缺乏细粒度信息。……
