一键换衣，这个AI可以让你实现穿衣自由

基于图像的虚拟穿衣是一种流行且前景广阔的图像合成技术，能够显著改善消费者的购物体验，并降低服装商家的广告成本。顾名思义，虚拟穿衣任务旨在生成目标人穿着给定服装的图像。

OOTDiffusion简述

图1 虚拟换衣

基于图像的虚拟穿衣目前面临两个主要挑战：

首先，生成的图像应足够逼真和自然，以避免不和谐感。大多数最近关于虚拟试穿的研究利用生成对抗网络（GANs）或潜在扩散模型（LDMs）进行图像生成。先前基于GAN的方法通常难以生成正确的服装褶皱、自然的光影或逼真的人体。因此，更多近期的工作倾向于基于LDM的方法，这些方法有效提高了试穿图像的逼真度。

第二个关键挑战是尽可能保留服装的细节特征，如复杂的文本、纹理、颜色、图案和线条等。先前的研究执行显式的变形过程，将服装特征与目标人体对齐，然后将变形后的服装输入到生成模型（即GANs和LDMs等）中。因此，这种方法的性能极大地依赖于独立变形过程的有效性，而这一过程容易对训练数据过拟合。

图2 OOTDiffusion模型

鉴于上述问题的前景和挑战，一种新颖的基于LDM的虚拟试穿方法，称为Outfitting over Try-on Diffusion（OOTDiffusion；见图2）被提出。

首先，充分利用预训练的潜在扩散模型的优势，确保生成图像的高逼真度和自然的试穿效果，并设计了一种装配UNet模型，以在潜在空间中进一步学习服装的细节特征。
然后，OOTDiffusion提出了一种装配融合过程，以在去噪UNet的自注意力层中精确对齐服装特征与噪声人体。通过这种方式，服装特征能够顺利适应各种目标人体类型和姿势，而不会因独立变形过程而导致信息丢失或特征扭曲。

图3 OOTDiffusion 丢弃操作

此外，OOTDiffusion执行了一种装配丢弃操作，在训练中随机丢弃少量服装潜变量，以启用关于服装特征的无分类器。通过这种方法，可以简单地通过指导尺度调整服装控制对生成结果的影响，从而进一步增强OOTDiffusion方法的可控性。
OOTDiffusion模型左侧部分，服装图像被编码到潜在空间，并输入到装配UNet中进行单步处理。由CLIP编码器生成的条件输入，服装特征通过装配融合被引入到去噪UNet模型中。特别是在训练过程中，对服装潜变量执行装配丢弃操作，以启用无分类器指导操作。右侧部分，输入的人体图像根据目标区域进行遮罩，并与高斯噪声拼接，作为去噪UNet的输入进行多次采样。去噪后，特征图被解码回图像空间，作为模型的试穿结果进行输出。

OOTDiffusion模型生成的效果与其他模型对比，有了较大的提升，可以从对比图可以看出，OOTDiffusion模型生成的效果并没有改变服装的特性，而其他的模型多多少少更改了服装的特性，给人的感觉并没有换上合适的衣服。

图4 模型对比

OOTDiffusion实战

OOTDiffusion是一个开源的项目，且提供了预训练模型，大家可以在GitHub上面找到相关的下载链接，下载预训练权重，然后复制整个模型空间的代码就可以实现虚拟换衣操作了。当然在实现虚拟换衣代码前，需要安装相关的第三方库以及相关的torch环境。最后可以直接使用cmd窗口中进行代码的实现。

git clone https://github.com/levihsu/OOTDiffusion
conda create -n ootd python==3.10
conda activate ootd
pip install torch==2.0.1 torchvision==0.15.2 torchaudio==2.0.2
pip install -r requirements.txt
# 只换半身衣服
cd OOTDiffusion/run
python run_ootd.py --model_path <model-image-path> --cloth_path <cloth-image-path> --scale 2.0 --sample 4

#换全身衣服
cd OOTDiffusion/run
python run_ootd.py --model_path <model-image-path> --cloth_path <cloth-image-path> --model_type dc --category 2 --scale 2.0 --sample 4

OOTDiffusion提供了2种预训练模型，半身模型与全身模型。本身模型可以换上半身服装，而全身模型，不仅可以换上半身的衣服，还可以换下半身的服装。代码执行时，需要指定模型与换的衣服。

图5 OOTDiffusion更换下半身服装

当然代码实现，需要一定的技术手段，需要稍微懂一些编程技术，而OOTDiffusion模型已经上架到了hugging face上，其hugging face提供免费使用的GUI使用界面。只需要在GUI界面上，选择或者上传自己的图片，并选择或者上传需要换的服装，点击run即可，等待一段时间后，模型会自动生成对应的换衣效果。

图6 hugging face 体验界面

图7 hugging face体验界面

当然hugging face也提供全身换衣服的模型，可以在GUI界面选择上身服装与下身服装进行换衣，或者选择一个裙子进行整体服装更换。

图8 OOTDiffusion更换裙子

图9 OOTDiffusion更换上半身服装

https://github.com/levihsu/OOTDiffusion?tab=readme-ov-file
https://arxiv.org/abs/2403.01779
https://huggingface.co/spaces/levihsu/OOTDiffusion

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参考头条号：人工智能研究所
v号：启示AI科技

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