Stable Diffusion文生图模型训练实战（完整代码）

在本文中，我们将探讨如何进行SD模型训练实战，包括环境安装、数据集准备、模型选择、训练可视化工具配置以及模型推理过程。首先，确保您的开发环境支持Python，并且显卡具备至少22GB的显存。接下来，使用pip安装所需的Python库。之后，选择使用火影忍者数据集进行训练，并通过Hugging Face的datasets库下载数据集。采用来自Runway的stable-diffusion-v1-5模型进行训练，并使用SwanLab监控训练过程。最后，通过执行训练脚本启动训练，训练结束后续利用SwanLab查看结果，实现模型推理生成图像。整个流程旨在引导您从环境搭建到最终训练图像生成的全流程实践。

环境安装

确保您的开发环境支持Python环境，并且显卡至少有22GB的显存。以下是在您的系统中安装所需Python库的命令，请根据您的实际安装环境进行操作。

pip install swanlab diffusers datasets accelerate torchvision transformers

准备数据集

选择使用火影忍者数据集来训练模型，以生成火影风格的图像。数据集可通过Hugging Face的datasets库下载，或者直接使用提供的百度网盘链接下载后解压至本地。

# 使用Hugging Face的datasets库下载数据集
!wget https://huggingface.co/datasets/lambdalabs/naruto-blip-captions/resolve/main/naruto-blip-captions.zip
!unzip naruto-blip-captions.zip

准备模型

使用来自Runway的stable-diffusion-v1-5模型进行训练。

# 使用Hugging Face的transformers库下载模型
!wget https://huggingface.co/RunwayML/stable-diffusion-v1-5/resolve/main/stable-diffusion-v1-5.ckpt

配置训练可视化工具

使用SwanLab监控训练过程。若首次使用SwanLab，访问SwanLab进行注册，并获取API Key。

开始训练

使用以下命令启动训练，确保您已经根据上述指引准备了所有必要的数据和模型文件。训练脚本执行命令示例如下：

# 训练脚本执行命令示例
python train_sd1_5_naruto.py \
    --use_ema \
    --resolution=512 --center_crop --random_flip \
    --train_batch_size=1 \
    --gradient_accumulation_steps=4 \
    --gradient_checkpointing \
    --max_train_steps=15000 \
    --learning_rate=1e-05 \
    --max_grad_norm=1 \
    --seed=42 \
    --lr_scheduler="constant" \
    --lr_warmup_steps=0 \
    --output_dir="sd-naruto-model"

训练结果演示与模型推理

训练完成后，通过SwanLab查看训练结果，观察loss变化以及生成的图像。训练过程可能出现图像生成质量的提升或变化，可通过SwanLab监控这些变化。

推理代码示例用于生成基于训练模型的图像：

from diffusers import StableDiffusionPipeline
import torch

model_id = "./sd-naruto-model"
pipe = StableDiffusionPipeline.from_pretrained(model_id, torch_dtype=torch.float16)
pipe = pipe.to("cuda")

prompt = "Lebron James with a hat"
image = pipe(prompt).images[0]
image.save("result.png")

通过上述步骤，您将能够完成Stable Diffusion模型在火影忍者数据集上的训练，并利用训练好的模型生成图像。实践这些步骤，并根据实际情况调整参数以优化模型性能。

准备数据集

# 使用Hugging Face的datasets库下载数据集
wget https://huggingface.co/datasets/lambdalabs/naruto-blip-captions/resolve/main/naruto-blip-captions.zip
unzip naruto-blip-captions.zip

准备模型

# 使用Hugging Face的transformers库下载模型
wget https://huggingface.co/RunwayML/stable-diffusion-v1-5/resolve/main/stable-diffusion-v1-5.ckpt

开始训练

python train_sd1_5_naruto.py \
    --use_ema \
    --resolution=512 --center_crop --random_flip \
    --train_batch_size=1 \
    --gradient_accumulation_steps=4 \
    --gradient_checkpointing \
    --max_train_steps=15000 \
    --learning_rate=1e-05 \
    --max_grad_norm=1 \
    --seed=42 \
    --lr_scheduler="constant" \
    --lr_warmup_steps=0 \
    --output_dir="sd-naruto-model"

模型推理

from diffusers import StableDiffusionPipeline
import torch

model_id = "./sd-naruto-model"
pipe = StableDiffusionPipeline.from_pretrained(model_id, torch_dtype=torch.float16)
pipe = pipe.to("cuda")

prompt = "Lebron James with a hat"
image = pipe(prompt).images[0]
image.save("result.png")