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
Mr.Reese完成签到,获得积分10
刚刚
Benjamin完成签到,获得积分10
1秒前
Sc1ivez发布了新的文献求助10
1秒前
猪猪侠发布了新的文献求助10
1秒前
言裕87发布了新的文献求助10
2秒前
wshwx完成签到,获得积分10
2秒前
Sophie发布了新的文献求助20
5秒前
合适熊猫完成签到 ,获得积分10
5秒前
呆萌如容应助猪猪侠采纳,获得10
7秒前
000完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
9秒前
安静元槐发布了新的文献求助10
9秒前
kk完成签到,获得积分10
9秒前
没有昵称完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
SunSun完成签到,获得积分10
12秒前
俭朴的甜瓜应助Sophie采纳,获得20
12秒前
可爱的函函应助李铁梅采纳,获得10
13秒前
13秒前
yw完成签到 ,获得积分20
13秒前
14秒前
西洲发布了新的文献求助10
14秒前
喵呜完成签到,获得积分20
14秒前
冰淇淋真凉完成签到,获得积分10
14秒前
li发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
SciGPT应助权邴采纳,获得10
15秒前
猪猪侠完成签到,获得积分10
16秒前
SunSun发布了新的文献求助10
16秒前
yimi完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
Johnason_ZC完成签到 ,获得积分10
19秒前
唠叨的逍遥完成签到,获得积分10
19秒前
欣慰青枫完成签到,获得积分10
20秒前
陈源完成签到 ,获得积分10
20秒前
油柑美式发布了新的文献求助10
21秒前
到江南散步完成签到,获得积分10
21秒前
老老熊发布了新的文献求助10
22秒前
情怀应助疯狂的凡采纳,获得10
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
Cronologia da história de Macau 5000
Braunwald’s Heart Disease, 2 Vol Set A Textbook of Cardiovascular Medicine 13th Edition 1000
Petrology and Plate Tectonics 800
Prompt Engineering for Clinicians: Harnessing AI in Everyday Medical Practice 600
Electrode Potentials 550
Handbook Of Synthetic Methodologies And Protocols Of Nanomaterials 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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 光电子学 物理化学 电极 基因 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6992819
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8669056
关于积分的说明 18380327
捐赠科研通 6464308
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3097441
关于科研通互助平台的介绍 2159310
邀请新用户注册赠送积分活动 2073914