使用Kohya_ss训练Stable Diffusion Lora-编程知识

Stable Diffusion模型微调方法

Stable Diffusion主要有 4 种方式：Dreambooth, LoRA, Textual Inversion, Hypernetworks。

Textual Inversion （也称为 Embedding），它实际上并没有修改原始的 Diffusion 模型，而是通过深度学习找到了和你想要的形象一致的角色形象特征参数，通过这个小模型保存下来。这意味着，如果原模型里面这方面的训练缺失的，其实你很难通过嵌入让它“学会”,它并不能教会 Diffusion 模型渲染其没有见过的图像内容。

Dreambooth 是对整个神经网络所有层权重进行调整，会将输入的图像训练进 Stable Diffusion 模型，它的本质是先复制了源模型，在源模型的基础上做了微调（fine tunning）并独立形成了一个新模型，在它的基本上可以做任何事情。缺点是，训练它需要大量 VRAM, 目前经过调优后可以在 16GB 显存下完成训练。

LoRA (Low-Rank Adaptation of Large Language Models) 也是使用少量图片，但是它是训练单独的特定网络层的权重，是向原有的模型中插入新的网络层，这样就避免了去修改原有的模型参数，从而避免将整个模型进行拷贝的情况，同时其也优化了插入层的参数量，最终实现了一种很轻量化的模型调校方法， LoRA 生成的模型较小，训练速度快, 推理时需要 LoRA 模型+基础模型，LoRA 模型会替换基础模型的特定网络层，所以它的效果会依赖基础模型。

Hypernetworks 的训练原理与 LoRA 差不多，与 LoRA 不同的是，Hypernetwork 是一个单独的神经网络模型，该模型用于输出可以插入到原始 Diffusion 模型的中间层。因此通过训练，我们将得到一个新的神经网络模型，该模型能够向原始 Diffusion 模型中插入合适的中间层及对应的参数，从而使输出图像与输入指令之间产生关联关系。

硬件配置

显卡选择建议：显存在10GB以上，也就是RTX3060等级以上的GPU。

准备训练数据

图片收集

训练用的图片最少最少要准备10张。
分辨率适中，勿收集极小图像。
数据集需要统一的主题和风格的内容，图片不宜有复杂背景以及其他无关人物。
图像人物尽量多角度，多表情，多姿势。
凸显面部的图像数量比例稍微大点，全身照的图片数量比例稍微小点。

图片预处理

（1）裁切图片

下载图片后，要将训练图片裁切成512x512像素。你可以选择用SD WebUI自动裁切，或是手动裁切。

将要裁切的图片放到同一个目录下。
打开SD WebUI，进到Train → Preprocess images页面。
第一个字段Source directory填写原始图片的路径。
第二个字段Destination directory填写输出路径。
Width和Height设置为512x512。
点击Preprocess ，图片即会自动裁切。在那之后原始图片就可以删除，只留下裁切后的图片。

（2）预先给图片上提示词（图片打标）

接着要给图片预先上提示词，这样AI才知道要学习哪些提示词。

启动SD WebUI，进入Train页面。
进入Preprocess页面，Source输入裁切图片的路径，Destination填处理后图片输出的路径。
接着勾选Create Flipped Copies，创建翻转图片提升训练数量。
然后用Stable Diffusion训练真实图片的勾选Use BLIP for caption；训练动漫人物改勾选Use DeepBooru for caption。
点击Preprocess，约几分钟后便会处理完成。输出的目录里面会含有每张图片对应的提示词txt档。
图片标注完成之后，会在图像文件夹里生成与图片同名的txt文件。点击打开txt文件，将觉得无关，多余的特征都给删除掉。

安装kohya_ss

环境准备

安装 Python 3.10，git

拉取代码

git clone https://github.com/bmaltais/kohya_ss

进入kohya_ss目录

cd kohya_ss

运行设置脚本

.\setup.bat

启动GUI

gui.bat

允许远程访问

gui.bat --listen 0.0.0.0 --server_port 7860 —headless

配置路径

需要配置以下三个目录：

image folder：存放训练集
logging folder：存放日志文件
output folder：存放训练过的模型

首先在image文件夹中新建一个名为100_xxxx的文件夹，100用来表示单张图片训练100次。然后将之前标注好的训练数据都放入文件夹中。

详细的配置如下：

配置训练参数：

kohya_ss提供了很多可以调节的参数，比如batchsize，learning rate, optimizer等等。可以根据自己实际情况进行配置。

参数说明：

train_batch_size：训练批处理大小，指定同时训练图像的数量，默认值1，数值越大，训练时间越短，消耗内存越多。
Number of CPU threads per core：训练期间每个CPU核心的线程数。基本上，数字越高，效率越高，但有必要根据规格调整设置。
epoch：训练周期，假设想通过10次阅读50张图片来学习。在这种情况下，1个周期是50x10=500个训练。如果是2个周期，这将重复两次，因此它将是500x2=1000次学习。对于LoRA来说，2-3个时期的学习就足够了
Save every N epochs：每隔N个周期保存一次，如果不需要创建中间LoRA，将值设置为与“Epoch”相同。
Mixed precision：指定训练期间权重数据的混合精度类型。权重数据最初以32位为单位，但如有必要，通过混合16位单位数据进行学习将节省大量内存并加快速度。fp16是精度为其一半的数据格式，bf16是设计用于处理与32位数据相同的数字宽度的数据格式。可以在fp16上获得足够高的准确度。
Save precision：指定要保存在LoRA文件中的权重数据的类型。float为32位，fp16和bf16为16位单元。默认值为fp16。
Learning rate：学习率，稍微改变权重，以融入更多的给定图片。默认值为0.0001。
LR Scheduler：调度器是关于如何改变学习速率的设置，默认值为cosine。

LR Scheduler取值说明：

adafactor：一边学习，一边根据情况自动调整学习率以保存VRAM
constant：学习率从头到尾都没有变化
constant_with_warmup：从0的学习率开始，在热身时逐渐向学习率的设定值增加，在主学习时使用学习率的设置值。
cosine：在绘制余弦曲线时，逐渐将学习率降低到0
cosine _with_restarts：多次重复余弦
linear：线性，从学习率设置开始，并向0线性下降
polynomial：多项式，与线性行为相同，但减少起来有点复杂

完整的训练参数参考：

LoRA training parameters · bmaltais/kohya_ss Wiki · GitHubContribute to bmaltais/kohya_ss development by creating an account on GitHub.https://github.com/bmaltais/kohya_ss/wiki/LoRA-training-parameters