Moebius: 0.2B Lightweight Image Inpainting Framework with 10B-Level Performance

Kangsheng Duan, Ziyang Xu, Wenyu Liu, Xiaohu Ruan, Xiaoxin Chen, Xinggang Wang

arXiv:2606.19195 · 2026-06-19 공개 · arXiv · PDF

diffusion-models parameter-efficient latent-space high-fidelity multi-granularity lightweight-framework adaptive-distillation local-lambda

Abstract

While 10B-level industrial foundation models have pushed the boundaries of image inpainting, their prohibitive computational costs severely hinder practical deployment. Constructing a highly optimized task-specific specialist offers a promising solution; however, extreme structural compression inevitably triggers a severe representation bottleneck. To conquer this, we propose Moebius, a highly efficient lightweight inpainting framework. We systematically reconstruct the diffusion backbone by introducing the Local-λ Mix Interaction (LλMI) block. Comprising Local-λ and Interactive-λ modules, it elegantly summarizes spatial contexts and global semantic priors into fixed-size linear matrices, preserving complex latent interactions while drastically shedding parameters. Furthermore, to unlock the full representational capacity of this highly compact architecture, we synergistically pair it with an adaptive multi-granularity distillation strategy. Operating strictly within the latent space to avoid expensive pixel-space decoding, this strategy dynamically balances multiple gradient-based losses to achieve high-fidelity alignment. Extensive experiments across natural and portrait benchmarks demonstrate that this optimal synergy enables Moebius to rival or even surpass the generation quality of the 10B-level industrial generalist FLUX.1-Fill-Dev. Remarkably, Moebius achieves this using less than 2\% of the parameters (0.22B vs. 11.9B) while delivering a >15times acceleration in total inference time, setting a new efficiency standard for high-fidelity inpainting. Project page at https://hustvl.github.io/Moebius.

한국어 요약

한 줄 요약

Moebius는 0.22B 파라미터로 10B 수준의 이미지 인페인팅 성능을 달성하는 초경량 프레임워크이다.

핵심 기여도

핵심 아이디어

기존의 10B 수준 대형 모델은 높은 성능을 제공하지만, 계산 비용이 높아 실용적 배포에 어려움이 있다. Moebius는 이 문제를 해결하기 위해 초경량 전용 모델을 설계하는 새로운 접근법을 제시한다. 핵심은 LλMI 블록을 통해 공간-세멘틱 정보를 고정 크기의 선형 행렬로 압축하면서도 복잡한 잠재 상호작용을 유지하는 것이다. 이는 기존의 GLA나 DWConv와 같은 경량화 기법이 갖는 표현력 저하 문제를 극복한다. 또한, 디스틸레이션 전략을 통해 파라미터 수가 적은 모델이 대형 모델의 표현 능력을 학습하도록 유도함으로써, 파라미터 0.22B로도 10B 수준의 성능을 달성한다.

기술적 접근법

주요 결과

의의 및 한계

Moebius는 파라미터 수가 극단적으로 적은 초경량 모델이 대형 모델의 성능을 따라잡을 수 있음을 입증하며, 자원 제약 환경에서의 실용성을 확장한다. 특히, LλMI 블록과 디스틸레이션 전략의 최적 조합은 표현력 저하를 방지하면서도 효율성을 극대화하는 새로운 설계 패러다임을 제시한다. 그러나, 모델이 학습된 데이터셋 외의 분포(OOD)에서도 안정적인 성능을 보이는 것은 장점이지만, 특정 도메인에 과적합될 가능성은 남아 있다.

실용적 활용

Moebius는 모바일 기기나 임베디드 시스템과 같은 자원 제약 환경에서 고정밀 이미지 인페인팅을 실현할 수 있는 기반 기술로 활용 가능하다. 또한, 대규모 배치 처리나 실시간 인페인팅이 필요한 산업 분야(예: 콘텐츠 제작, 보안, 의료 영상)에도 적용 가능하다.