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
1秒前
贾小闲发布了新的文献求助10
1秒前
Ginny完成签到 ,获得积分10
1秒前
Chloe完成签到 ,获得积分10
2秒前
好多西红柿呀完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
3秒前
mai完成签到,获得积分10
3秒前
siyu完成签到,获得积分10
4秒前
安琪完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
chenhui发布了新的文献求助10
4秒前
坚果燕麦发布了新的文献求助10
4秒前
RDF完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
5秒前
白黑茶叶发布了新的文献求助10
6秒前
可耐的凌旋完成签到 ,获得积分10
6秒前
斯文败类应助xie采纳,获得10
6秒前
7秒前
wzs完成签到,获得积分10
7秒前
mai发布了新的文献求助30
7秒前
xuebi发布了新的文献求助10
7秒前
卡皮巴拉发布了新的文献求助10
7秒前
Jasper应助陈静采纳,获得10
8秒前
comeongong发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
张张完成签到 ,获得积分20
9秒前
Ashui完成签到,获得积分10
9秒前
巧克力豆丁好好吃完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
华仔应助调皮万宝路采纳,获得10
10秒前
苍焰流光斩完成签到,获得积分20
11秒前
11秒前
个性的夜天完成签到,获得积分10
11秒前
子衿青青发布了新的文献求助10
11秒前
momo完成签到 ,获得积分10
11秒前
每天100次完成签到,获得积分10
11秒前
浅梦完成签到,获得积分10
12秒前
高分求助中
Clinical Epidemiology: The Essentials, 6e 10000
(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
The Graphene Handbook (2019 Edition) 800
Adhesion Science: Principles & Practice 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
The Immune System (Fifth Edition) 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 6557441
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8341199
关于积分的说明 17871382
捐赠科研通 5676611
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2940950
邀请新用户注册赠送积分活动 1916772
关于科研通互助平台的介绍 1787785