PixelDense:将密集预测视为像素扩散的表征对齐

Hugging Face Daily Papers 论文

摘要

PixelDense 将密集预测任务重构为像素空间扩散的表征对齐目标,通过独立的投影流分别路由语义教师(DINOv2、SAM2)和几何教师(Depth Anything v2、Metric3D v2),并加入正交性惩罚。该方法提升了 PixelGen 和 DeCo 上的 GenEval、DPG-Bench 与 HPSv2.1 得分,在部分噪声重建中 PQ 提升最高达 53.1%,且训练速度比基线快 1.23 倍。

表征对齐(REPA)能加速扩散 Transformer 的训练,但其对齐目标几乎全部是语义编码器,如 DINOv2 和 CLIP。近期分析指出,承载对齐效果的是空间结构而非全局语义,然而那些训练用于预测该结构的密集预测基础模型至今仍未被视作 REPA 目标。在像素空间扩散中,SAM2、Depth Anything v2 和 Metric3D v2 各自都优于仅用 DINOv2 的 GenEval 基线,其中两个几何教师的表现领先于分割教师。然而,将四个教师简单相加的结果却低于表现最好的单个几何教师,因为语义梯度和几何梯度在同一个去噪器投影中相互竞争。我们提出 PixelDense:将 DINOv2 和 SAM2 路由到语义投影流,将 Depth Anything v2 和 Metric3D v2 路由到几何投影流,并加入权重空间正交性惩罚,使两条流保持在不相交的子空间中。训练期间所有教师均被冻结,推理时全部丢弃。在 PixelGen 和 DeCo 上使用同一套配置,PixelDense 提升了 GenEval、DPG-Bench 和 HPS v2.1 的表现,将 PixelGen-XXL 的 GenEval Overall 从 0.7927 提高到 0.8093,并胜过所有单教师以及未分解的多教师变体。在部分噪声重建中,独立的全景分割、深度和表面法线探针显示,在 COCO 和 Flickr30K 上当 τ=0.5 时 PQ 最高提升 53.1%,深度 AbsRel 最高降低 36.0%。从随机初始化开始,PixelDense 达到基线峰值 GenEval 的速度比基线快 1.23 倍。在 PIE-Bench 的 SDEdit 编辑任务中,PixelDense 在各种编辑强度下都保留了更多的源背景与布局,背景 PSNR 最高提升 2.2 dB。
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来源:https://huggingface.co/papers/2610.00483 作者:

摘要

表征对齐(Representation Alignment, REPA)能够加速扩散 Transformer 的训练,但其对齐目标几乎完全局限于 DINOv2 和 CLIP 这类语义编码器。近期的分析表明,承载对齐效果的是空间结构而非全局语义;然而,那些被训练来预测这一结构的密集预测基础模型,作为 REPA 的目标却一直被忽视。在像素空间扩散中,SAM2、DepthAnythingv2 和 Metric3Dv2 均优于仅使用 DINOv2 的 GenEval 基线,其中两个几何教师的性能领先于分割教师。然而,将四个教师的输出简单相加后,效果反而低于表现最好的单一几何教师,原因在于语义梯度与几何梯度会竞争同一个去噪器投影空间。我们提出 PixelDense:将 DINOv2 和 SAM2 路由到一个语义投影流,将 DepthAnythingv2 和 Metric3Dv2 路由到一个几何投影流,并引入权重空间的正交性惩罚,使两个流保持在互不相交的子空间中。四个教师在训练期间全部冻结,并在推理阶段被丢弃。在 PixelGen 和 DeCo 上使用同一套配方,PixelDense 在 GenEval、DPG-Bench 和 HPSv2.1 上均取得提升,将 PixelGen-XXL 的 GenEval Overall 从 0.7927 提高到 0.8093,并超越了所有单一教师以及未分解的多教师变体。在部分噪声重建中,使用独立的全景、深度和表面法线探针评估,在 COCO 和 Flickr30K 上、τ=0.5 时,PQ 提升最高达 53.1%,深度 AbsRel 最多降低 36.0%。从随机初始化出发,PixelDense 达到基线峰值 GenEval 的速度快 1.23 倍。在 PIE-Bench 上进行 SDEdit 编辑时,PixelDense 在每种编辑强度下都能保留更多的源图背景与布局,背景 PSNR 最高提升 2.2 dB。

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