金子邦彦研究室人工知能Windows で動く人工知能関係 Pythonアプリケーション,オープンソースソフトウエア)Stable Diffusion XL を用いて複数の画像を一度に生成するアプリケーション(AUTOMATIC1111 の txt2img の API,Python,PyTorch を使用)(Windows 上)

Stable Diffusion XL を用いて複数の画像を一度に生成するアプリケーション(AUTOMATIC1111 の txt2img の API,Python,PyTorch を使用)(Windows 上)

要約】 このページのPythonプログラムは、AUTOMATIC1111のtxt2img APIを活用してテキストから画像を生成(txt2img)する。具体的には、特定のパラメータ(モデル、プロンプト、画像の幅と高さ、ステップ数、スケール、ネガティブプロンプト)を用いてAPIエンドポイントにPOSTリクエストを送る。得られたレスポンスから画像を抽出し、PNG形式で保存する。このプロセスの結果、'output.png'という名前のファイルが作成され、その画像が表示される。さらに、利用可能なモデルのリストもAPIから取得して表示する。

目次

  1. 前準備
  2. AUTOMATIC1111 の stable-diffusion-webui のインストールと動作生成(Windows 上)
  3. AUTOMATIC1111 の txt2img の API を使う Python プログラム例

Stable Diffusion XL (SDXL)

Stable Diffusion XL (SDXL) は,Stability AIによって開発されたDiffusionベースの image-to-text の画像生成モデルである. SDXLはStable Diffusion with Larger UNet Backboneの略称である.

SDXLは,以前のStable Diffusionモデルと比較して,UNetバックボーンのサイズが3倍に増加している.この増加は,アテンションブロック数の増加とクロスアテンションコンテキストの拡大によるものである.また,SDXLはリファインメントモデルを導入している.このリファインメントモデルは,SDXLによって生成された画像の視覚的な精度を向上させるために使用される.

文献

Dustin Podell, Zion English, Kyle Lacey, Andreas Blattmann, Tim Dockhorn, Jonas Müller, Joe Penna, Robin Rombach: SDXL: Improving Latent Diffusion Models for High-Resolution Image Synthesis. CoRR abs/2307.01952, 2023.

https://arxiv.org/pdf/2307.01952v1.pdf

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前準備

Git のインストール(Windows 上)

Gitは,バージョン管理システム.ソースコードの管理や複数人での共同に役立つ.

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Windows での Git のインストール: 別ページ »で説明している.

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Git の公式ページ: https://git-scm.com/

Python のインストール(Windows 上)

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Python の公式ページ: https://www.python.org/

Build Tools for Visual Studio 2022,NVIDIA ドライバ,NVIDIA CUDA ツールキット 11.8,NVIDIA cuDNN 8.6 のインストール(Windows 上)

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NVIDIA グラフィックスボードを搭載しているパソコンの場合には, NVIDIA ドライバNVIDIA CUDA ツールキットNVIDIA cuDNN のインストールを行う.

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PyTorch のインストール(Windows 上)

  1. Windows で,コマンドプロンプト管理者として実行

    コマンドプロンプトを管理者として実行: 別ページ »で説明

  2. PyTorch のページを確認

    PyTorch のページ: https://pytorch.org/index.html

  3. 次のようなコマンドを実行(実行するコマンドは,PyTorch のページの表示されるコマンドを使う).

    次のコマンドは, PyTorch 2.0 (NVIDIA CUDA 11.8 用) をインストールする. 但し,Anaconda3を使いたい場合には別手順になる.

    事前に NVIDIA CUDA のバージョンを確認しておくこと(ここでは,NVIDIA CUDA ツールキット 11.8 が前もってインストール済みであるとする).

    PyTorch で,GPU が動作している場合には,「torch.cuda.is_available()」により,True が表示される.

    python -m pip install -U --ignore-installed pip
    python -m pip install -U torch torchvision torchaudio numpy --index-url https://download.pytorch.org/whl/cu118
    python -c "import torch; print(torch.__version__, torch.cuda.is_available())" 
    

    [image]

    Anaconda3を使いたい場合には, Anaconda プロンプト (Anaconda Prompt)管理者として実行し, 次のコマンドを実行する. (PyTorch と NVIDIA CUDA との連携がうまくいかない可能性があるため,Anaconda3を使わないことも検討して欲しい).

    conda install -y pytorch torchvision torchaudio pytorch-cuda=11.8 cudnn -c pytorch -c nvidia
    py -c "import torch; print(torch.__version__, torch.cuda.is_available())" 
    

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AUTOMATIC1111 の txt2img の API を使う Python プログラム例

AUTOMATIC1111 の stable-diffusion-webui のインストール

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Windows での AUTOMATIC1111 の stable-diffusion-webui のインストールと動作確認: 別ページ »で説明している.

AUTOMATIC1111 の txt2img の API を使う Python プログラム例

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AUTOMATIC1111 の API の公式ページ: https://github.com/AUTOMATIC1111/stable-diffusion-webui/wiki/API

  1. Windows で,コマンドプロンプト管理者として実行

    コマンドプロンプトを管理者として実行: 別ページ »で説明

  2. webui とサーバを起動

    前準備として「webui.bat --api --allow-code」で起動.(--allow-code はプロンプト中にコードを含めることを可能にするもの.今回はこの機能は使っていない)

    cd %HOMEPATH%
    cd stable-diffusion-webui
    webui.bat --api --allow-code
    

    [image]
  3. エディタを起動
    cd %HOMEPATH%
    cd stable-diffusion-webui
    notepad sdapi.py
    

    [image]
  4. エディタで,次のプログラムを保存

    このプログラムは, AUTOMATIC1111 の API の公式ページ: https://github.com/AUTOMATIC1111/stable-diffusion-webui/wiki/API で公開されていたものを変更して使用している.

    # https://github.com/AUTOMATIC1111/stable-diffusion-webui/wiki/API
    import json
    import requests
    import io
    import base64
    from PIL import Image, PngImagePlugin
    
    url = "http://127.0.0.1:7860"
    prompt = "1girl, (master piece:1,1) (best quality:1,1), 4k, 8k,"
    width = 1024 
    height = 1024 
    negative_prompt = "low quality, lowers, error, bad anatomy, ugly, out of frame"
    model = "sd_xl_base_1.0_0.9vae.safetensors [e6bb9ea85b]"
    steps = 20
    cfg_scale = 7
    fname = "output.png"
    
    def img2txt(url, model, prompt, width, height, steps, cfg_scale, negative_prompt, fname):
        payload = {
            "sd_model_checkpoint": model,
        }
        response = requests.post(url=f'{url}/sdapi/v1/options', json=payload)
    #
        payload = {
            "prompt": prompt,
            "width": width, 
            "height": height, 
            "steps": steps, 
            "cfg_scale": cfg_scale,
            "negative_prompt": negative_prompt,
        }
        response = requests.post(url=f'{url}/sdapi/v1/txt2img', json=payload)
    #
        r = response.json()
        i = r['images'][0]
        image = Image.open(io.BytesIO(base64.b64decode(i.split(",",1)[0])))
        png_payload = {
            "image": "data:image/png;base64," + i
        }
        response2 = requests.post(url=f'{url}/sdapi/v1/png-info', json=png_payload)
    #
        pnginfo = PngImagePlugin.PngInfo()
        pnginfo.add_text("parameters", response2.json().get("info"))
        image.save(fname, pnginfo=pnginfo)
    
    sd_models = requests.get(f"{url}/sdapi/v1/sd-models").json()
    for i in sd_models:
        print(i['title'])
    
    img2txt(url, model, prompt, width, height, steps, cfg_scale, negative_prompt, fname)
    Image.open(fname).show()
    

    [image]
  5. Python プログラムの実行

    Python プログラムの実行

    Python 開発環境(Jupyter Qt Console, Jupyter ノートブック (Jupyter Notebook), Jupyter Lab, Nteract, Spyder, PyCharm, PyScripterなど)も便利である.

    Python のまとめ: 別ページ »にまとめ

    プログラムを sdapi.pyのようなファイル名で保存したので, 「python sdapi.py」のようなコマンドで行う.

    python sdapi.py
    

    [image]
  6. 実行の結果,画像生成が行われ,表示される.画像ファイルが output.png のようにできる.

    [image]

    AUTOMATIC1111 の API を利用して,複数の画像を1回の操作で生成する Python プログラム: 別ページ »で説明している.