High-resolution image reconstruction with latent diffusion models from human brain activity

计算机科学 人工智能 生成模型 忠诚 生成语法 透视图(图形) 深度学习 计算机视觉 模式识别(心理学) 机器学习 电信
作者
Yu Takagi,Shinji Nishimoto
标识
DOI:10.1101/2022.11.18.517004
摘要

Reconstructing visual experiences from human brain activity offers a unique way to understand how the brain represents the world, and to interpret the connection between computer vision models and our visual system. While deep generative models have recently been employed for this task, reconstructing realistic images with high semantic fidelity is still a challenging problem. Here, we propose a new method based on a diffusion model (DM) to reconstruct images from human brain activity obtained via functional magnetic resonance imaging (fMRI). More specifically, we rely on a latent diffusion model (LDM) termed Stable Diffusion. This model reduces the computational cost of DMs, while preserving their high generative performance. We also characterize the inner mechanisms of the LDM by studying how its different components (such as the latent vector of image Z, conditioning inputs C, and different elements of the denoising U-Net) relate to distinct brain functions. We show that our proposed method can reconstruct high-resolution images with high fidelity in straightforward fashion, without the need for any additional training and fine-tuning of complex deep-learning models. We also provide a quantitative interpretation of different LDM components from a neuroscientific perspective. Overall, our study proposes a promising method for reconstructing images from human brain activity, and provides a new framework for understanding DMs. Please check out our webpage at https://sites.google.com/view/stablediffusion-with-brain/
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
SciGPT应助呆萌山彤采纳,获得10
1秒前
威武的衫完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
3秒前
泡泡发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
斯文败类应助烟雨梦兮采纳,获得30
5秒前
Jasper应助游哉采纳,获得10
5秒前
星辰大海应助懦弱的洙采纳,获得10
5秒前
无醇橙汁发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
OK应助赵jl采纳,获得20
7秒前
54zxy发布了新的文献求助30
7秒前
buding完成签到,获得积分10
7秒前
小周完成签到 ,获得积分10
7秒前
威武的衫发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
9秒前
白白圣诞发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
happpy完成签到,获得积分10
11秒前
乐乐应助MA采纳,获得10
12秒前
芭乐王子发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
14秒前
慕青应助会飞的鲤鱼采纳,获得10
15秒前
咚咚完成签到 ,获得积分10
15秒前
16秒前
jingx333完成签到 ,获得积分10
16秒前
情怀应助54zxy采纳,获得10
17秒前
17秒前
搜集达人应助Belinda采纳,获得10
18秒前
无醇橙汁完成签到,获得积分10
19秒前
小蘑菇应助北北贝贝采纳,获得10
20秒前
烟雨梦兮发布了新的文献求助30
20秒前
bkagyin应助程瑞哲采纳,获得10
20秒前
游哉发布了新的文献求助10
21秒前
22秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Introduction to Helicopter and Tiltrotor Flight Simulation, Second Edition 2500
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Materials selection in mechanical design 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6504580
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8298904
关于积分的说明 17714973
捐赠科研通 5604046
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2919895
邀请新用户注册赠送积分活动 1897274
关于科研通互助平台的介绍 1759138