Stable Diffusion反向提示词详解：原理、代码实现与应用示例

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@小白创作中心

Stable Diffusion反向提示词详解：原理、代码实现与应用示例

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CSDN

https://m.blog.csdn.net/2301_80239908/article/details/143994420

Stable Diffusion作为当前最流行的AI绘画工具之一，其强大的文本到图像生成能力吸引了众多用户的关注。然而，除了使用正向提示词来引导图像生成外，我们还可以通过反向提示词来控制图像中不希望出现的内容。本文将详细介绍Stable Diffusion中反向提示词的功能、原理和具体实现方法，帮助读者更好地掌握这一实用技巧。

反向文本提示词概念

反向提示词是Stable Diffusion模型中的一种额外功能，用于告诉模型我们不想在生成的图像中看到什么。这个功能非常流行，可以删除用户不想从原始生成的图像中看到的任何内容。示例如下：

原理理解

反向文本提示的工作方式是在进行采样时使用用户指定的文本来替代之前空字符串进行条件嵌入（uncond）。具体来说，我们通过传递一个额外的参数neg_prompts来更改prompt_2_img函数。原理如下：

代码实现

基于上述分析，我们可以使用以下代码来实现反向文本提示信息的嵌入：

def prompt_2_img(prompts, neg_prompts=None, g=7.5, seed=100, steps=70, dim=512, save_int=False):
    # Defining batch size
    bs = len(prompts)
    
    # Converting textual prompts to embedding
    text = text_enc(prompts)
    
    # Adding an unconditional prompt , helps in the generation process
    if not neg_prompts:
        uncond = text_enc([""] * bs, text.shape[1])
    else:
        uncond = text_enc(neg_prompts, text.shape[1])
    emb = torch.cat([uncond, text])
    
    # Setting the seed
    if seed:
        torch.manual_seed(seed)
    
    # Initiating random noise
    latents = torch.randn((bs, unet.in_channels, dim//8, dim//8))
    
    # Setting number of steps in scheduler
    scheduler.set_timesteps(steps)
    
    # Adding noise to the latents
    latents = latents.to("cuda").half() * scheduler.init_noise_sigma
    
    # Iterating through defined steps
    for i, ts in enumerate(tqdm(scheduler.timesteps)):
        # We need to scale the i/p latents to match the variance
        inp = scheduler.scale_model_input(torch.cat([latents] * 2), ts)
        
        # Predicting noise residual using U-Net
        with torch.no_grad():
            u, t = unet(inp, ts, encoder_hidden_states=emb).sample.chunk(2)
        
        # Performing Guidance
        pred = u + g*(t-u)
        
        # Conditioning the latents
        latents = scheduler.step(pred, ts, latents).prev_sample
        
        # Saving intermediate images
        if save_int:
            if not os.path.exists(f'./steps'):
                os.mkdir(f'./steps')
            latents_to_pil(latents)[0].save(f'steps/{i:04}.jpeg')
    
    # Returning the latent representation to output an image of 3x512x512
    return latents_to_pil(latents)

整体代码逻辑和之前的逻辑保持一致，唯一不同的就是对反向提示词的处理，已在上一节进行阐述。

功能验证

接着，我们使用以下代码来验证上述函数的功能：

## Image without neg prompt
images = [None, None]
images[0] = prompt_2_img(prompts = ["A dog wearing a white hat"], neg_prompts=[""], steps=50, save_int=False)[0]
images[1] = prompt_2_img(prompts = ["A dog wearing a white hat"], neg_prompts=["White hat"], steps=50, save_int=False)[0]

## Plotting side by side
fig, axs = plt.subplots(1, 2, figsize=(12, 6))
for c, img in enumerate(images):
    axs[c].imshow(img)
    if c == 0:
        axs[c].set_title(f"A dog wearing a white hat")
    else:
        axs[c].set_title(f"Neg prompt - white hat")

得到结果如下：

扩展

正如我们所看到的，这是一个非常方便的功能，可以根据大家的喜好对图像进行微调。当然也可以用它来生成一张非常逼真的脸，仅仅需要增加更加详细的文本提示描述。让我们试试：

prompt = ['Close-up photography of the face of a 30 years old man with brown eyes, (by Alyssa Monks:1.1), by Joseph Lorusso, by Lilia Alvarado, beautiful lighting, sharp focus, 8k, high res, (pores:0.1),  (sweaty:0.8), Masterpiece, Nikon Z9, Award - winning photograph']
neg_prompt = ['lowres, signs, memes, labels, text, food, text, error, mutant, cropped, worst quality, low quality, normal quality, jpeg artifacts, signature, watermark, username, blurry, made by children, caricature, ugly, boring, sketch, lacklustre, repetitive, cropped, (long neck), facebook, youtube,body horror, out of frame, mutilated, tiled, frame, border, porcelain skin, doll like, doll']
images = prompt_2_img(prompts = prompt, neg_prompts=neg_prompt, steps=50, save_int=False)
out = images[0]

得到结果如下：