许多图像处理网络在整个输入图像上应用一组静态卷积核,这是自然图像的次优,因为它们通常由异质视觉模式组成。最近在分类,分割和图像恢复方面的工作已经证明,动态核优于局部图像统计数据的静态内核。然而,这些工作经常采用每像素卷积核,这引入了高存储器和计算成本。为了在没有显着开销的情况下实现空间变化的处理,我们呈现\ TextBF {Malle} Chable \ TextBF {CONV} olution(\ textbf {malleconv}),作为动态卷积的有效变体。 \我们的权重由能够在特定空间位置产生内容相关的输出的有效预测器网络动态地产生。与以前的作品不同,\我们从输入生成一组更小的空间变化内核,这会扩大网络的接收领域,并显着降低计算和内存成本。然后通过具有最小内存开销的高效切片和-Conver操作员将这些内核应用于全分辨率的特征映射。我们进一步使用MalleConv建立了高效的去噪网络,被创建为\ textbf {mallenet}。它实现了高质量的结果,没有非常深的架构,例如,它是8.91 $ \ times $的速度快于最好的去噪算法(Swinir),同时保持类似的性能。我们还表明,添加到标准的基于卷积的骨干的单个\我们可以贡献显着降低计算成本或以相似的成本提高图像质量。项目页面:https://yifanjiang.net/malleconv.html
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神经辐射场(NERF)是一种普遍的视图综合技术,其表示作为连续体积函数的场景,由多层的感知来参数化,其提供每个位置处的体积密度和视图相关的发射辐射。虽然基于NERF的技术在代表精细的几何结构时,具有平稳变化的视图依赖性外观,但它们通常无法精确地捕获和再现光泽表面的外观。我们通过引入Ref-nerf来解决这些限制,该ref-nerf替换了nerf的视图依赖性输出辐射的参数化,使用反射辐射的表示和使用空间不同场景属性的集合来构造该函数的表示。我们展示了与正常载体上的规范器一起,我们的模型显着提高了镜面反射的现实主义和准确性。此外,我们表明我们的模型的外向光线的内部表示是可解释的,可用于场景编辑。
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神经辐射字段(NERF)将场景编码为神经表示,使得能够实现新颖视图的照片逼真。然而,RGB图像的成功重建需要在静态条件下拍摄的大量输入视图 - 通常可以为房间尺寸场景的几百个图像。我们的方法旨在将整个房间的小说视图从数量级的图像中合成。为此,我们利用密集的深度前导者来限制NERF优化。首先,我们利用从用于估计相机姿势的运动(SFM)预处理步骤的结构自由提供的稀疏深度数据。其次,我们使用深度完成将这些稀疏点转换为密集的深度图和不确定性估计,用于指导NERF优化。我们的方法使数据有效的新颖观看综合在挑战室内场景中,使用少量为整个场景的18张图像。
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我们将神经渲染与多模态图像和文本表示相结合,以仅从自然语言描述中综合不同的3D对象。我们的方法,梦场,可以产生多种物体的几何和颜色而无需3D监控。由于不同,标题3D数据的稀缺性,先前的方法仅生成来自少数类别的对象,例如ShapEnet。相反,我们指导生成与从Web的标题图像的大型数据集预先培训的图像文本模型。我们的方法优化了许多相机视图的神经辐射场,使得根据预先训练的剪辑模型,渲染图像非常高度地使用目标字幕。为了提高保真度和视觉质量,我们引入简单的几何前瞻,包括突出透射率正则化,场景界限和新的MLP架构。在实验中,梦场从各种自然语言标题中产生现实,多视图一致的物体几何和颜色。
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由于其简单性和最先进的性能,神经辐射场(NERF)被出现为新型视图综合任务的强大表示。虽然NERF可以在许多输入视图可用时产生看不见的观点的光静观渲染,但是当该数量减少时,其性能显着下降。我们观察到,稀疏输入方案中的大多数伪像是由估计场景几何中的错误引起的,并且在训练开始时通过不同的行为引起。我们通过规范从未观察的视点呈现的修补程序的几何和外观来解决这一点,并在训练期间退火光线采样空间。我们还使用规范化的流模型来规范未观察的视点的颜色。我们的车型不仅优于优化单个场景的其他方法,而是在许多情况下,还有条件模型,这些模型在大型多视图数据集上广泛预先培训。
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神经辐射字段(NERF)是一种用于高质量新颖观看综合的技术从一系列姿势输入图像。与大多数视图合成方法一样,NERF使用TONEMAPPED的低动态范围(LDR)作为输入;这些图像已经通过流畅的相机管道处理,平滑细节,剪辑突出显示,并扭曲了原始传感器数据的简单噪声分布。我们修改NERF以直接在线性原始图像直接培训,保持场景的完整动态范围。通过从生成的NERF渲染原始输出图像,我们可以执行新颖的高动态范围(HDR)视图综合任务。除了改变相机的观点外,我们还可以在事实之后操纵焦点,曝光和调度率。虽然单个原始图像显然比后处理的原始图像显着更大,但我们表明NERF对原始噪声的零平均分布非常强大。当优化许多嘈杂的原始输入(25-200)时,NERF会产生一个场景表示,如此准确的,即其呈现的新颖视图优于在同一宽基线输入图像上运行的专用单个和多像深生物丹机。因此,我们调用Rawnerf的方法可以从近黑暗中捕获的极其嘈杂的图像中重建场景。
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虽然神经辐射场(NERF)已经证明了令人印象深刻的视图合成结果对物体和小型空间区域的结果,但它们在“无界”场景上挣扎,其中相机可以在任何方向上点,并且内容在任何距离处都存在。在此设置中,现有的形式的类似形式模型通常会产生模糊或低分辨率渲染(由于附近和远处物体的不平衡细节和规模),慢慢训练,并且由于任务的固有歧义而可能表现出伪影从一小部分图像重建大场景。我们介绍了MIP-NERF(一个NERF变体,用于解决采样和混叠的NERF变体),其使用非线性场景参数化,在线蒸馏和基于新的失真的常规程序来克服无限性场景所呈现的挑战。我们的模型,我们将“MIP-NERF 360”为瞄准相机围绕一点旋转360度的瞄准场景,与MIP NERF相比将平均平方误差减少54%,并且能够产生逼真的合成视图和用于高度复杂,无限性的现实景区的详细深度图。
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综合照片 - 现实图像和视频是计算机图形的核心,并且是几十年的研究焦点。传统上,使用渲染算法(如光栅化或射线跟踪)生成场景的合成图像,其将几何形状和材料属性的表示为输入。统称,这些输入定义了实际场景和呈现的内容,并且被称为场景表示(其中场景由一个或多个对象组成)。示例场景表示是具有附带纹理的三角形网格(例如,由艺术家创建),点云(例如,来自深度传感器),体积网格(例如,来自CT扫描)或隐式曲面函数(例如,截短的符号距离)字段)。使用可分辨率渲染损耗的观察结果的这种场景表示的重建被称为逆图形或反向渲染。神经渲染密切相关,并将思想与经典计算机图形和机器学习中的思想相结合,以创建用于合成来自真实观察图像的图像的算法。神经渲染是朝向合成照片现实图像和视频内容的目标的跨越。近年来,我们通过数百个出版物显示了这一领域的巨大进展,这些出版物显示了将被动组件注入渲染管道的不同方式。这种最先进的神经渲染进步的报告侧重于将经典渲染原则与学习的3D场景表示结合的方法,通常现在被称为神经场景表示。这些方法的一个关键优势在于它们是通过设计的3D-一致,使诸如新颖的视点合成捕获场景的应用。除了处理静态场景的方法外,我们还涵盖了用于建模非刚性变形对象的神经场景表示...
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The rendering procedure used by neural radiance fields (NeRF) samples a scene with a single ray per pixel and may therefore produce renderings that are excessively blurred or aliased when training or testing images observe scene content at different resolutions. The straightforward solution of supersampling by rendering with multiple rays per pixel is impractical for NeRF, because rendering each ray requires querying a multilayer perceptron hundreds of times. Our solution, which we call "mip-NeRF" (à la "mipmap"), extends NeRF to represent the scene at a continuously-valued scale. By efficiently rendering anti-aliased conical frustums instead of rays, mip-NeRF reduces objectionable aliasing artifacts and significantly improves NeRF's ability to represent fine details, while also being 7% faster than NeRF and half the size. Compared to NeRF, mip-NeRF reduces average error rates by 17% on the dataset presented with NeRF and by 60% on a challenging multiscale variant of that dataset that we present. Mip-NeRF is also able to match the accuracy of a brute-force supersampled NeRF on our multiscale dataset while being 22× faster.
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We present a method that takes as input a set of images of a scene illuminated by unconstrained known lighting, and produces as output a 3D representation that can be rendered from novel viewpoints under arbitrary lighting conditions. Our method represents the scene as a continuous volumetric function parameterized as MLPs whose inputs are a 3D location and whose outputs are the following scene properties at that input location: volume density, surface normal, material parameters, distance to the first surface intersection in any direction, and visibility of the external environment in any direction. Together, these allow us to render novel views of the object under arbitrary lighting, including indirect illumination effects. The predicted visibility and surface intersection fields are critical to our model's ability to simulate direct and indirect illumination during training, because the brute-force techniques used by prior work are intractable for lighting conditions outside of controlled setups with a single light. Our method outperforms alternative approaches for recovering relightable 3D scene representations, and performs well in complex lighting settings that have posed a significant challenge to prior work.
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