ジャコ Lab

プログラミング関連のメモ帳的ブログです

ControlNet の Seg を使ってみる

huggingface.co

seg ってなんだろう?ってところから始まりました。
ということで、今回は ControlNet の Seg とやらを使ってみます。

Seg...?

サンプルコード内で UperNetForSemanticSegmentation というものを使っていたので、 セマンティックセグメンテーション の何かであることがわかりました。

セマンティックセグメンテーションとは??

セマンティック・セグメンテーション(Semantic Segmentation)は領域分類とも呼ばれ、画像のピクセル(画素)1つひとつに対してラベル付けしていく手法です。

だそうです。 Canny などの 検出 に対して、 領域分類 に該当する感じですかね??

こういうやつみたいです。 (参考)

transformers を使います

最初から入っている気もしますが!

!pip install -U transformers

あと、numpy と Pillow も使います。

投入画像の準備

今回は一段とわからないコードです。
まず、この謎のアダさんのパレットが必要です。

import numpy as np

ada_palette = np.asarray([
      [0, 0, 0],
      [120, 120, 120],
      [180, 120, 120],
      [6, 230, 230],
      [80, 50, 50],
      [4, 200, 3],
      [120, 120, 80],
      [140, 140, 140],
      [204, 5, 255],
      [230, 230, 230],
      [4, 250, 7],
      [224, 5, 255],
      [235, 255, 7],
      [150, 5, 61],
      [120, 120, 70],
      [8, 255, 51],
      [255, 6, 82],
      [143, 255, 140],
      [204, 255, 4],
      [255, 51, 7],
      [204, 70, 3],
      [0, 102, 200],
      [61, 230, 250],
      [255, 6, 51],
      [11, 102, 255],
      [255, 7, 71],
      [255, 9, 224],
      [9, 7, 230],
      [220, 220, 220],
      [255, 9, 92],
      [112, 9, 255],
      [8, 255, 214],
      [7, 255, 224],
      [255, 184, 6],
      [10, 255, 71],
      [255, 41, 10],
      [7, 255, 255],
      [224, 255, 8],
      [102, 8, 255],
      [255, 61, 6],
      [255, 194, 7],
      [255, 122, 8],
      [0, 255, 20],
      [255, 8, 41],
      [255, 5, 153],
      [6, 51, 255],
      [235, 12, 255],
      [160, 150, 20],
      [0, 163, 255],
      [140, 140, 140],
      [250, 10, 15],
      [20, 255, 0],
      [31, 255, 0],
      [255, 31, 0],
      [255, 224, 0],
      [153, 255, 0],
      [0, 0, 255],
      [255, 71, 0],
      [0, 235, 255],
      [0, 173, 255],
      [31, 0, 255],
      [11, 200, 200],
      [255, 82, 0],
      [0, 255, 245],
      [0, 61, 255],
      [0, 255, 112],
      [0, 255, 133],
      [255, 0, 0],
      [255, 163, 0],
      [255, 102, 0],
      [194, 255, 0],
      [0, 143, 255],
      [51, 255, 0],
      [0, 82, 255],
      [0, 255, 41],
      [0, 255, 173],
      [10, 0, 255],
      [173, 255, 0],
      [0, 255, 153],
      [255, 92, 0],
      [255, 0, 255],
      [255, 0, 245],
      [255, 0, 102],
      [255, 173, 0],
      [255, 0, 20],
      [255, 184, 184],
      [0, 31, 255],
      [0, 255, 61],
      [0, 71, 255],
      [255, 0, 204],
      [0, 255, 194],
      [0, 255, 82],
      [0, 10, 255],
      [0, 112, 255],
      [51, 0, 255],
      [0, 194, 255],
      [0, 122, 255],
      [0, 255, 163],
      [255, 153, 0],
      [0, 255, 10],
      [255, 112, 0],
      [143, 255, 0],
      [82, 0, 255],
      [163, 255, 0],
      [255, 235, 0],
      [8, 184, 170],
      [133, 0, 255],
      [0, 255, 92],
      [184, 0, 255],
      [255, 0, 31],
      [0, 184, 255],
      [0, 214, 255],
      [255, 0, 112],
      [92, 255, 0],
      [0, 224, 255],
      [112, 224, 255],
      [70, 184, 160],
      [163, 0, 255],
      [153, 0, 255],
      [71, 255, 0],
      [255, 0, 163],
      [255, 204, 0],
      [255, 0, 143],
      [0, 255, 235],
      [133, 255, 0],
      [255, 0, 235],
      [245, 0, 255],
      [255, 0, 122],
      [255, 245, 0],
      [10, 190, 212],
      [214, 255, 0],
      [0, 204, 255],
      [20, 0, 255],
      [255, 255, 0],
      [0, 153, 255],
      [0, 41, 255],
      [0, 255, 204],
      [41, 0, 255],
      [41, 255, 0],
      [173, 0, 255],
      [0, 245, 255],
      [71, 0, 255],
      [122, 0, 255],
      [0, 255, 184],
      [0, 92, 255],
      [184, 255, 0],
      [0, 133, 255],
      [255, 214, 0],
      [25, 194, 194],
      [102, 255, 0],
      [92, 0, 255],
  ])

そして、いつも通り make メソッドを作りました。
いつもながら、中身はよくわからないです。
ロードした画像をなんか変換する処理です。

import numpy as np
from diffusers.utils import load_image
from PIL import Image
from transformers import AutoImageProcessor, UperNetForSemanticSegmentation

# 投入画像の準備
init_image_url = "https://huggingface.co/lllyasviel/control_v11p_sd15_seg/resolve/main/images/input.png"
init_image = load_image(init_image_url)

# コントロールイメージを作成するメソッド
def make_seg_condition(image):
    image_processor = AutoImageProcessor.from_pretrained("openmmlab/upernet-convnext-small")

    pixel_values = image_processor(image, return_tensors="pt").pixel_values
    with torch.no_grad():
        image_segmentor = UperNetForSemanticSegmentation.from_pretrained("openmmlab/upernet-convnext-small")
        outputs = image_segmentor(pixel_values)

    seg = image_processor.post_process_semantic_segmentation(outputs, target_sizes=[image.size[::-1]])[0]
    color_seg = np.zeros((seg.shape[0], seg.shape[1], 3), dtype=np.uint8) # height, width, 3

    for label, color in enumerate(ada_palette):
        color_seg[seg == label, :] = color
    color_seg = color_seg.astype(np.uint8)
    
    return Image.fromarray(color_seg)

control_image = make_seg_condition(init_image)

(左) 投入画像 | (右) Segmentation 検出?した画像

セマンティックセグメンテーションを調べたときに見たベタ塗りの画像が出てきました。

ControlNet, Pipeline の準備

import torch
from diffusers import ControlNetModel, StableDiffusionControlNetPipeline, UniPCMultistepScheduler

# ControlNet の準備
controlnet = ControlNetModel.from_pretrained(
    "lllyasviel/control_v11p_sd15_seg",
    torch_dtype=torch.float16
)

# Pipeline の準備
pipe = StableDiffusionControlNetPipeline.from_pretrained(
    "runwayml/stable-diffusion-v1-5",
    torch_dtype=torch.float16,
    controlnet=controlnet,
).to("cuda")
pipe.enable_model_cpu_offload()

# スケジューラーの設定
pipe.scheduler = UniPCMultistepScheduler.from_config(pipe.scheduler.config)

このブロックは見慣れた風景なので安心します。

パイプライン実行

prompt = "old house in stormy weather with rain and wind"
image = pipe(
    prompt, 
    num_inference_steps=30,
    generator=torch.manual_seed(0),
    image=control_image
).images[0]
image

ControlNet の Seg で生成した画像

ARASHI!

まとめ

いつもながら ControlNet で必要になる control_image を作るところはよくわかりません!