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生成 AI プログラミング3 == 編集中 ==

image_040_m.jpg

 これまで検証してきた結果をもとに、Python で生成 AI プログラムを書く

▲ 目 次
※ 最終更新:2025/07/08 

diffusersではじめめる Stable Diffusion (応用編2)

 画像から画像を生成する instruct-pix2pixcontrolnet instruct-pix2pix

 参考サイト:instruct-pix2pixで画像を指示した通り変更したり

概要

動作環境

Step 40:「instruct-pix2pix」で画像を変換する

  SD1.5 版  「雪の中の場面にする」

  1. 「sd_040.py」  元になる画像(右) sd_040_test.png 生成画像(左) image_040.png
    ## sd_040.py【SD1.5】 画像から画像生成(instruct-pix2pix)サンプル・ソースコード
    ##      https://qiita.com/phyblas/items/28c342740c2ed00250b8
    ##      Model: https://huggingface.co/timbrooks/instruct-pix2pix
    ##      Ver. 0.00   2025/07/05
    
    import torch
    from PIL import Image
    from diffusers import StableDiffusionInstructPix2PixPipeline, logging
    from translate import Translator
    
    logging.set_verbosity_error()
    
    # フォルダーのパス
    model_path = "timbrooks/instruct-pix2pix"                       # モデル
    image_path = "images/sd_040_test.png"                           # 元画像
    
    # GPUを使う場合は"cuda" 使わない場合は"cpu"
    device = 'cuda' if torch.cuda.is_available() else 'cpu'
    
    # seed 値
    seed = 0
    
    # パイプラインを作成
    if device == 'cpu':
        pipeline = StableDiffusionInstructPix2PixPipeline.from_pretrained(model_path).to(device)
    else:
        pipeline = StableDiffusionInstructPix2PixPipeline.from_pretrained(
                        model_path,
                        torch_dtype = torch.float16,
                        ).to(device)
    
    # プロンプト
    trans = Translator('en','ja').translate
    prompt_jp = '雪の中の場面にする'                                # プロンプト
    prompt = trans(prompt_jp)
    src_image = Image.open(image_path)
    
    # Generatorオブジェクト作成
    generator = torch.Generator(device).manual_seed(seed)
    
    print(f'Seed: {seed}, Model: {model_path}')
    print(f'source_image: {image_path}')
    print(f'prompt : {prompt_jp} → {prompt}')
    
    # 画像を生成
    image = pipeline(
                        prompt = prompt,
                        image = src_image,
                        num_inference_steps = 20,
                        image_guidance_scale = 1.5,
                        generator = generator
                        ).images[0]
    
    image.save("results/image_040.png")                            # 生成画像
  2. プログラムを実行する(実行時間:約 3秒 RTX 4070 Ti 12GB)
    (sd_test) PS > python sd_040.py
    Loading pipeline components...: 100%|████████████| 7/7 [00:02<00:00,  2.48it/s]
    Seed: 0, Model: timbrooks/instruct-pix2pix
    source_image: images/sd_040_test.png
    prompt : 雪の中の場面にする → Make it a scene in the snow
    100%|██████████████████████████████████████████| 20/20 [00:01<00:00, 16.78it/s]
  3. 画像ファイル「image_040.png」が生成される

  SDXL 版  「雪の中の場面にする」

  1. 「sd_040a.py」  元になる画像は同じ sd_040_test.png 生成画像(左) image_040a.png
    ## sd_040a.py【SDXL】 画像から画像生成(instruct-pix2pix)サンプル・ソースコード
    ##      https://qiita.com/phyblas/items/28c342740c2ed00250b8
    ##      Model: https://huggingface.co/timbrooks/instruct-pix2pix
    ##      Ver. 0.00   2025/07/07
    
    import torch
    from PIL import Image
    from diffusers import StableDiffusionXLInstructPix2PixPipeline, logging
    from translate import Translator
    
    logging.set_verbosity_error()
    
    # フォルダーのパス
    model_path = "diffusers/sdxl-instructpix2pix-768"              # モデル
    image_path = "images/sd_040_test.png"                          # 元画像
    
    # GPUを使う場合は"cuda" 使わない場合は"cpu"
    device = 'cuda' if torch.cuda.is_available() else 'cpu'
    
    # seed 値
    seed = 0
    
    # 画像サイズ
    resolution = 768
    
    # パイプラインを作成
    pipeline = StableDiffusionXLInstructPix2PixPipeline.from_pretrained(
                        model_path,
                        torch_dtype = torch.float16,
                        ).to(device)
    
    # プロンプト
    trans = Translator('en','ja').translate
    prompt_jp = '雪の中の場面にする'                                # プロンプト
    prompt = trans(prompt_jp)
    #src_image = Image.open(image_path)
    
    from diffusers.utils import load_image
    src_image = load_image(image_path).resize((resolution, resolution))
    
    # Generatorオブジェクト作成
    generator = torch.Generator(device).manual_seed(seed)
    
    print(f'Seed: {seed}, Model: {model_path}')
    print(f'source_image: {image_path}')
    print(f'prompt : {prompt_jp} → {prompt}')
    
    # 画像を生成
    image = pipeline(
                        prompt = prompt,
                        image = src_image,
                        height = resolution,
                        width = resolution,
                        guidance_scale=3.0,
                        image_guidance_scale = 1.5,
                        num_inference_steps = 20,
                        generator = generator
                        ).images[0]
    
    image.save("results/image_040a.png")                            # 生成画像
  2. プログラムを実行する(実行時間:約 8秒 RTX 4070 Ti 12GB)
    (sd_test) PS > python sd_040a.py
    Loading pipeline components...: 100%|████████████| 7/7 [00:05<00:00,  1.38it/s]
    Seed: 0, Model: diffusers/sdxl-instructpix2pix-768
    source_image: images/sd_040_test.png
    prompt : 雪の中の場面にする → Make it a scene in the snow
    100%|██████████████████████████████████████████| 20/20 [00:03<00:00,  5.30it/s]
  3. 画像ファイル「image_040a.png」が生成される

Step 41:「instruct-pix2pix」image_guidance_scale パラメータによる変化をみる

  SD1.5 版 

  1. プログラムを実行する(実行時間:約 12秒 RTX 4070 Ti 12GB)
    (sd_test) PS > python sd_041.py
    Seed: 12345678, Model: timbrooks/instruct-pix2pix
    source_image: images/sd_040_test.png
    prompt : 雪の中の場面にする → Make it a scene in the snow
    ** image_guidance_scale 1.0 ~ 1.5 **
    Loading pipeline components...: 100%|████████████| 7/7 [00:01<00:00,  5.17it/s]
    100%|██████████████████████████████████████████| 20/20 [00:01<00:00, 17.95it/s]
    Loading pipeline components...: 100%|████████████| 7/7 [00:01<00:00,  5.85it/s]
    100%|██████████████████████████████████████████| 20/20 [00:01<00:00, 18.39it/s]
    Loading pipeline components...: 100%|████████████| 7/7 [00:01<00:00,  6.01it/s]
    100%|██████████████████████████████████████████| 20/20 [00:01<00:00, 17.88it/s]
    Loading pipeline components...: 100%|████████████| 7/7 [00:01<00:00,  5.57it/s]
    100%|██████████████████████████████████████████| 20/20 [00:01<00:00, 18.38it/s]
    Loading pipeline components...: 100%|████████████| 7/7 [00:01<00:00,  6.14it/s]
    100%|██████████████████████████████████████████| 20/20 [00:01<00:00, 18.45it/s]
    Loading pipeline components...: 100%|████████████| 7/7 [00:01<00:00,  6.13it/s]
    100%|██████████████████████████████████████████| 20/20 [00:01<00:00, 18.44it/s]
  2. 画像ファイル「image_041.png」が生成される

  3. モジュール・ソースコード
    ▼「sd_041.py」

  SD1.5 版 

  1. プログラムを実行する(実行時間:約 12秒 RTX 4070 Ti 12GB)
    (sd_test) PS > python sd_041a.py
    Seed: 0, Model: diffusers/sdxl-instructpix2pix-768
    source_image: images/sd_040_test.png
    prompt : 雪の中の場面にする → Make it a scene in the snow
    ** image_guidance_scale 1.0 ~ 1.5 **
    Loading pipeline components...: 100%|████████████| 7/7 [00:02<00:00,  2.95it/s]
    100%|██████████████████████████████████████████| 30/30 [00:05<00:00,  5.40it/s]
    Loading pipeline components...: 100%|████████████| 7/7 [00:02<00:00,  3.10it/s]
    100%|██████████████████████████████████████████| 30/30 [00:05<00:00,  5.41it/s]
    Loading pipeline components...: 100%|████████████| 7/7 [00:02<00:00,  2.97it/s]
    100%|██████████████████████████████████████████| 30/30 [00:05<00:00,  5.40it/s]
    Loading pipeline components...: 100%|████████████| 7/7 [00:02<00:00,  3.10it/s]
    100%|██████████████████████████████████████████| 30/30 [00:05<00:00,  5.41it/s]
    Loading pipeline components...: 100%|████████████| 7/7 [00:02<00:00,  3.00it/s]
    100%|██████████████████████████████████████████| 30/30 [00:05<00:00,  5.38it/s]
    Loading pipeline components...: 100%|████████████| 7/7 [00:02<00:00,  3.09it/s]
    100%|██████████████████████████████████████████| 30/30 [00:05<00:00,  5.39it/s]
  2. 画像ファイル「image_041a.png」が生成される

  3. モジュール・ソースコード
    ▼「sd_041a.py」

Step 42:「controlnet instruct-pix2pix」で画像を変換する

  SD1.5 版  「浜辺の場面にする」

  1. 「sd_042.py」  元になる画像(右) sd_040_test.png 生成画像(左) image_040.png
    ## sd_042.py【SD1.5】 画像から画像生成(controlnet instruct-pix2pix)サンプル・ソースコード
    ##      https://qiita.com/phyblas/items/28c342740c2ed00250b8
    ##      Ver. 0.00   2025/07/07
    ##
    ##      command:    python sd_042.py [プロンプト]
    ##
    ##       プロンプト     '浜辺の場面にする'  (デフォールト)
    ##                      '雪の中の場面にする'
    ##                      '炎の中の場面にする'
    ##                      '森の中の場面にする'
    ##                      '山中の場面にする'
    ##                      '砂漠の場面にする'
    ##                      '着物姿に着替える'
    ##
    ##                      'イラスト画像にする'
    ##                      'アニメ画像にする'
    ##                      '微笑んだ顔のアニメ画像にする'
    ##                      '泣き顔のアニメ画像にする'
    ##                      '嬉しそうな顔のアニメ画像にする'
    ##
    ##      model:          control_v11e_sd15_ip2p_fp16.safetensors
    ##      base model:     beautifulRealistic_brav5.safetensors        (リアル系)
    ##                      animePastelDream_softBakedVae.safetensors   (イラスト系)
    
    import torch
    from PIL import Image
    from diffusers import StableDiffusionControlNetPipeline, ControlNetModel, EulerAncestralDiscreteScheduler, logging
    from translate import Translator
    import sys
    
    logging.set_verbosity_error()
    
    # フォルダーのパス
    model_path = '/StabilityMatrix/Data/Models/ControlNet/control_v11e_sd15_ip2p_fp16.safetensors'              # コントロールネット・モデル
    model_base_path = '/StabilityMatrix/Data/Models/StableDiffusion/SD1.5/beautifulRealistic_brav5.safetensors' # ベースモデル
    #model_base_path = '/StabilityMatrix/Data/Models/StableDiffusion/SD1.5/animePastelDream_softBakedVae.safetensors' # ベースモデル
    image_path = "images/sd_040_test.png"                           # 元画像
    
    # GPUを使う場合は"cuda" 使わない場合は"cpu"
    device = 'cuda' if torch.cuda.is_available() else 'cpu'
    
    # seed 値
    seed = 12345678
    
    # パイプラインを作成
    if device == 'cpu':
        controlnet = ControlNetModel.from_single_file(model_path).to(device)
        pipeline = StableDiffusionControlNetPipeline.from_single_file(model_base_path).to(device)
    else:
        controlnet = ControlNetModel.from_single_file(model_path, torch_dtype=torch.float16).to(device)
        pipeline = StableDiffusionControlNetPipeline.from_single_file(
                        model_base_path,
                        controlnet=controlnet,
                        torch_dtype = torch.float16,
                        ).to(device)
    
    # スケジューラー
    pipeline.scheduler = EulerAncestralDiscreteScheduler.from_config(pipeline.scheduler.config)
    
    # プロンプト
    trans = Translator('en','ja').translate
    args = sys.argv
    prompt_jp = '浜辺の場面にする' if len(args) <= 1 else args[1]    # プロンプト
    prompt = trans(prompt_jp)
    src_image = Image.open(image_path)
    
    # Generatorオブジェクト作成
    generator = torch.Generator(device).manual_seed(seed)
    
    print(f'Seed: {seed}, Model: {model_path}')
    print(f'base Model: {model_base_path}')
    print(f'source_image: {image_path}')
    print(f'prompt : {prompt_jp} → {prompt}')
    
    # 画像を生成
    image = pipeline(
                        prompt = prompt,
                        image = src_image,
                        num_inference_steps = 25,
                        generator = generator
                        ).images[0]
    
    image.save("results/image_042.png")                             # 生成画像
  2. プログラムを実行する(実行時間:約 2秒 RTX 4070 Ti 12GB)
    (sd_test) PS > python sd_042.py
    Fetching 11 files: 100%|███████████████████████████████| 11/11 [00:00<?, ?it/s]
    Loading pipeline components...: 100%|████████████| 6/6 [00:00<00:00, 14.80it/s]
    Seed: 12345678, Model: /StabilityMatrix/Data/Models/ControlNet/control_v11e_sd15_ip2p_fp16.safetensors
    base Model: /StabilityMatrix/Data/Models/StableDiffusion/SD1.5/beautifulRealistic_brav5.safetensors
    source_image: images/sd_040_test.png
    prompt : 浜辺の場面にする → Set the scene on the beach
    100%|██████████████████████████████████████████| 25/25 [00:02<00:00,  9.98it/s]
  3. 画像ファイル「image_042.png」が生成される

  4. プロンプトを変えて生成する
    ・「python sd_042.py ['プロンプト']」
    (sd_test) PS > python sd_042.py '雪の中の場面にする'
    ・ベースモデル「beautifulRealistic_brav5.safetensors(リアル系)」
    浜辺の場面にする雪の中の場面にする炎の中の場面にする森の中の場面にする山中の場面にする砂漠の場面にする
    image_042_m.jpg image_042_0_m.jpg image_042_1_m.jpg image_042_2_m.jpg image_042_3_m.jpg image_042_4_m.jpg
    着物姿に着替えるイラスト画像にするアニメ画像にする微笑んだ顔のアニメ画像泣き顔のアニメ画像にする嬉しそうな顔のアニメ画像
    image_042_5_m.jpg image_042_6_m.jpg image_042_7_m.jpg image_042_8_m.jpg image_042_9_m.jpg image_042_10_m.jpg
    ・ベースモデル「animePastelDream_softBakedVae.safetensors(イラスト系)」
    浜辺の場面にする雪の中の場面にする炎の中の場面にする森の中の場面にする山中の場面にする砂漠の場面にする
    image_042_ani_m.jpg image_042_ani_0_m.jpg image_042_ani_1_m.jpg image_042_ani_2_m.jpg image_042_ani_3_m.jpg image_042_ani_4_m.jpg
    着物姿に着替えるイラスト画像にするアニメ画像にする微笑んだ顔のアニメ画像泣き顔のアニメ画像にする嬉しそうな顔のアニメ画像
    image_042_ani_5_m.jpg image_042_ani_6_m.jpg image_042_ani_7_m.jpg image_042_ani_8_m.jpg image_042_ani_9_m.jpg image_042_ani_10_m.jpg

Step 43:「controlnet instruct-pix2pix」controlnet_conditioning_scale パラメータによる変化をみる

  1. プログラムを実行する(実行時間:約 6秒 RTX 4070 Ti 12GB)
    (sd_test) PS > python sd_043.py
    Seed: 12345678, Model: /StabilityMatrix/Data/Models/ControlNet/control_v11e_sd15_ip2p_fp16.safetensors
    source_image: images/sd_040_test.png
    prompt : 浜辺の場面にする → Set the scene on the beach
    ** controlnet_conditioning_scale 0.6 ~ 1.0 **
    Fetching 11 files: 100%|███████████████████████████████| 11/11 [00:00<?, ?it/s]
    Loading pipeline components...: 100%|████████████| 6/6 [00:00<00:00, 18.80it/s]
    100%|██████████████████████████████████████████| 25/25 [00:01<00:00, 14.93it/s]
    Fetching 11 files: 100%|███████████████████████████████| 11/11 [00:00<?, ?it/s]
    Loading pipeline components...: 100%|████████████| 6/6 [00:00<00:00, 32.75it/s]
    100%|██████████████████████████████████████████| 25/25 [00:01<00:00, 17.17it/s]
    Fetching 11 files: 100%|███████████████████████████████| 11/11 [00:00<?, ?it/s]
    Loading pipeline components...: 100%|████████████| 6/6 [00:00<00:00, 33.71it/s]
    100%|██████████████████████████████████████████| 25/25 [00:01<00:00, 17.11it/s]
    Fetching 11 files: 100%|████████████████████| 11/11 [00:00<00:00, 11013.93it/s]
    Loading pipeline components...: 100%|████████████| 6/6 [00:00<00:00, 21.55it/s]
    100%|██████████████████████████████████████████| 25/25 [00:01<00:00, 17.10it/s]
    Fetching 11 files: 100%|███████████████████████████████| 11/11 [00:00<?, ?it/s]
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  2. 画像ファイル「image_03.png」が生成される

  3. モジュール・ソースコード
    ▼「sd_043.py」
 

忘備録

 

更新履歴

参考資料