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
Tysonqu完成签到,获得积分10
4秒前
群青完成签到 ,获得积分10
4秒前
xdm完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
zhangshan完成签到,获得积分10
10秒前
秦秦秦发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
awen完成签到,获得积分10
13秒前
美好时光完成签到 ,获得积分10
15秒前
望除完成签到,获得积分10
16秒前
Lemon发布了新的文献求助10
17秒前
可爱的函函应助kevin采纳,获得10
18秒前
吴瑶完成签到 ,获得积分10
19秒前
godblessyou应助夏姬宁静采纳,获得10
24秒前
xx应助夏姬宁静采纳,获得10
24秒前
fus0618完成签到,获得积分10
27秒前
HY完成签到 ,获得积分10
29秒前
楚江南完成签到,获得积分10
30秒前
温特完成签到 ,获得积分10
30秒前
小劳完成签到,获得积分10
30秒前
华凯完成签到,获得积分10
39秒前
coolplex完成签到,获得积分10
44秒前
科研通AI6.1应助LongHua采纳,获得10
49秒前
cdercder应助尔玉采纳,获得10
49秒前
平常的三问完成签到 ,获得积分0
50秒前
吨吨完成签到,获得积分10
51秒前
yipmyonphu完成签到,获得积分10
53秒前
point1990完成签到,获得积分10
54秒前
隋阳完成签到 ,获得积分10
55秒前
孤独星月完成签到,获得积分20
55秒前
56秒前
56秒前
Owen应助小赵采纳,获得10
58秒前
mochalv123发布了新的文献求助20
59秒前
hkh发布了新的文献求助10
59秒前
阿良完成签到 ,获得积分10
59秒前
wmf完成签到 ,获得积分10
59秒前
59秒前
星辰大海应助科研通管家采纳,获得10
59秒前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
59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
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
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 6515710
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8308720
关于积分的说明 17757626
捐赠科研通 5617688
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2925124
邀请新用户注册赠送积分活动 1902093
关于科研通互助平台的介绍 1763468