神经风格转移(NST)与视觉媒体的艺术风格有关。它可以描述为将艺术图像风格转移到普通照片上的过程。最近,许多研究考虑了NST算法的深度保护功能的增强,以解决当输入内容图像包含许多深度的众多对象时发生的不希望的效果。我们的方法使用了一个深层残留卷积网络,并使用实例归一化层,该层利用高级深度预测网络将深度保存作为内容和样式的附加损失函数集成。我们展示了有效保留内容图像的深度和全局结构的结果。三个不同的评估过程表明,我们的系统能够保留风格化结果的结构,同时表现出样式捕捉功能和美学质量,或与最先进的方法相当或优越。项目页面:https://ioannoue.github.io/depth-aware-nst-using-in.html。
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任意样式转移生成了艺术图像,该图像仅使用一个训练有素的网络结合了内容图像的结构和艺术风格的结合。此方法中使用的图像表示包含内容结构表示和样式模式表示形式,这通常是预训练的分类网络中高级表示的特征表示。但是,传统的分类网络是为分类而设计的,该分类通常集中在高级功能上并忽略其他功能。结果,风格化的图像在整个图像中均匀地分布了样式元素,并使整体图像结构无法识别。为了解决这个问题,我们通过结合全球和局部损失,引入了一种新型的任意风格转移方法,并通过结构增强。局部结构细节由LapStyle表示,全局结构由图像深度控制。实验结果表明,与其他最新方法相比,我们的方法可以在几个常见数据集中生成具有令人印象深刻的视觉效果的更高质量图像。
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STYLE TRANSED引起了大量的关注,因为它可以在保留图像结构的同时将给定图像更改为一个壮观的艺术风格。然而,常规方法容易丢失图像细节,并且在风格转移期间倾向于产生令人不快的伪影。在本文中,为了解决这些问题,提出了一种具有目标特征调色板的新颖艺术程式化方法,可以准确地传递关键特征。具体而言,我们的方法包含两个模块,即特征调色板组成(FPC)和注意着色(AC)模块。 FPC模块基于K-means群集捕获代表特征,并生成特征目标调色板。以下AC模块计算内容和样式图像之间的注意力映射,并根据注意力映射和目标调色板传输颜色和模式。这些模块使提出的程式化能够专注于关键功能并生成合理的传输图像。因此,所提出的方法的贡献是提出一种新的深度学习的样式转移方法和当前目标特征调色板和注意着色模块,并通过详尽的消融研究提供对所提出的方法的深入分析和洞察。定性和定量结果表明,我们的程式化图像具有最先进的性能,具有保护核心结构和内容图像的细节。
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We consider image transformation problems, where an input image is transformed into an output image. Recent methods for such problems typically train feed-forward convolutional neural networks using a per-pixel loss between the output and ground-truth images. Parallel work has shown that high-quality images can be generated by defining and optimizing perceptual loss functions based on high-level features extracted from pretrained networks. We combine the benefits of both approaches, and propose the use of perceptual loss functions for training feed-forward networks for image transformation tasks. We show results on image style transfer, where a feed-forward network is trained to solve the optimization problem proposed by Gatys et al in real-time. Compared to the optimization-based method, our network gives similar qualitative results but is three orders of magnitude faster. We also experiment with single-image super-resolution, where replacing a per-pixel loss with a perceptual loss gives visually pleasing results.
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最近的研究通过卷积神经网络(CNNS)显着提高了单图像超分辨率(SR)的性能。虽然可以有许多用于给定输入的高分辨率(HR)解决方案,但大多数现有的基于CNN的方法在推理期间不会探索替代解决方案。获得替代SR结果的典型方法是培训具有不同丢失权重的多个SR模型,并利用这些模型的组合。我们通过利用多任务学习,我们提出了一种更有效的方法来培训单个可调SR模型的单一可调SR模型。具体地,我们在训练期间优化具有条件目标的SR模型,其中目标是不同特征级别的多个感知损失的加权之和。权重根据给定条件而变化,并且该组重量被定义为样式控制器。此外,我们提出了一种适用于该训练方案的架构,该架构是配备有空间特征变换层的残留残余密集块。在推理阶段,我们培训的模型可以在样式控制地图上生成局部不同的输出。广泛的实验表明,所提出的SR模型在没有伪影的情况下产生各种所需的重建,并对最先进的SR方法产生相当的定量性能。
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Gatys et al. recently introduced a neural algorithm that renders a content image in the style of another image, achieving so-called style transfer. However, their framework requires a slow iterative optimization process, which limits its practical application. Fast approximations with feed-forward neural networks have been proposed to speed up neural style transfer. Unfortunately, the speed improvement comes at a cost: the network is usually tied to a fixed set of styles and cannot adapt to arbitrary new styles. In this paper, we present a simple yet effective approach that for the first time enables arbitrary style transfer in real-time. At the heart of our method is a novel adaptive instance normalization (AdaIN) layer that aligns the mean and variance of the content features with those of the style features. Our method achieves speed comparable to the fastest existing approach, without the restriction to a pre-defined set of styles. In addition, our approach allows flexible user controls such as content-style trade-off, style interpolation, color & spatial controls, all using a single feed-forward neural network.
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在移动摄影和AR / VR中,视觉内容创建刺激了飙升的兴趣。作为两个代表性任务的样式转移和单像3D摄影迄今为止独立发展。在本文中,我们在两者之间进行了联系,并解决了3D照片风格化的具有挑战性的任务 - 从单个图像中生成了一个任意映像的程式化的小说视图。我们的关键直观是,风格转移和视图综合必须为此任务共同建模。为此,我们提出了一个深入的模型,可以从场景的点云表示,从场景的点云表示,学习几何风格感知内容特征,从而导致跨视图一致的高质量风格化图像。此外,我们介绍了一种新颖的训练协议,以使学习仅使用2D图像。我们通过广泛的定性和定量研究展示了我们的方法的优越性,以及鉴于从2D图像资产的3D内容创建的需求不断增长,展示我们方法的关键应用。
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任意神经风格转移是一个重要的主题,具有研究价值和工业应用前景,该主题旨在使用另一个样式呈现一个图像的结构。最近的研究已致力于任意风格转移(AST)的任务,以提高风格化质量。但是,关于AST图像的质量评估的探索很少,即使它可以指导不同算法的设计。在本文中,我们首先构建了一个新的AST图像质量评估数据库(AST-IQAD),该数据库包括150个内容样式的图像对以及由八种典型AST算法产生的相应的1200个风格化图像。然后,在我们的AST-IQAD数据库上进行了一项主观研究,该研究获得了三种主观评估(即内容保存(CP),样式相似(SR)和整体视觉(OV),该数据库获得了所有风格化图像的主观评分评分。 。为了定量测量AST图像的质量,我们提出了一个新的基于稀疏表示的图像质量评估度量(SRQE),该指标(SRQE)使用稀疏特征相似性来计算质量。 AST-IQAD的实验结果证明了该方法的优越性。数据集和源代码将在https://github.com/hangwei-chen/ast-iqad-srqe上发布
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现有的神经样式传输方法需要参考样式图像来将样式图像的纹理信息传输到内容图像。然而,在许多实际情况中,用户可能没有参考样式图像,但仍然有兴趣通过想象它们来传输样式。为了处理此类应用程序,我们提出了一个新的框架,它可以实现样式转移`没有'风格图像,但仅使用所需风格的文本描述。使用预先训练的文本图像嵌入模型的剪辑,我们仅通过单个文本条件展示了内容图像样式的调制。具体而言,我们提出了一种针对现实纹理传输的多视图增强的修补程序文本图像匹配丢失。广泛的实验结果证实了具有反映语义查询文本的现实纹理的成功图像风格转移。
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建筑摄影是一种摄影类型,重点是捕获前景中带有戏剧性照明的建筑物或结构。受图像到图像翻译方法的成功启发,我们旨在为建筑照片执行风格转移。但是,建筑摄影中的特殊构图对这类照片中的样式转移构成了巨大挑战。现有的神经风格转移方法将建筑图像视为单个实体,它将产生与原始建筑的几何特征,产生不切实际的照明,错误的颜色演绎以及可视化伪影,例如幽灵,外观失真或颜色不匹配。在本文中,我们专门针对建筑摄影的神经风格转移方法。我们的方法解决了两个分支神经网络中建筑照片中前景和背景的组成,该神经网络分别考虑了前景和背景的样式转移。我们的方法包括一个分割模块,基于学习的图像到图像翻译模块和图像混合优化模块。我们使用了一天中不同的魔术时代捕获的不受限制的户外建筑照片的新数据集培训了图像到图像的翻译神经网络,利用其他语义信息,以更好地匹配和几何形状保存。我们的实验表明,我们的方法可以在前景和背景上产生逼真的照明和颜色演绎,并且在定量和定性上都优于一般图像到图像转换和任意样式转移基线。我们的代码和数据可在https://github.com/hkust-vgd/architectural_style_transfer上获得。
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One of the main challenges in deep learning-based underwater image enhancement is the limited availability of high-quality training data. Underwater images are difficult to capture and are often of poor quality due to the distortion and loss of colour and contrast in water. This makes it difficult to train supervised deep learning models on large and diverse datasets, which can limit the model's performance. In this paper, we explore an alternative approach to supervised underwater image enhancement. Specifically, we propose a novel unsupervised underwater image enhancement framework that employs a conditional variational autoencoder (cVAE) to train a deep learning model with probabilistic adaptive instance normalization (PAdaIN) and statistically guided multi-colour space stretch that produces realistic underwater images. The resulting framework is composed of a U-Net as a feature extractor and a PAdaIN to encode the uncertainty, which we call UDnet. To improve the visual quality of the images generated by UDnet, we use a statistically guided multi-colour space stretch module that ensures visual consistency with the input image and provides an alternative to training using a ground truth image. The proposed model does not need manual human annotation and can learn with a limited amount of data and achieves state-of-the-art results on underwater images. We evaluated our proposed framework on eight publicly-available datasets. The results show that our proposed framework yields competitive performance compared to other state-of-the-art approaches in quantitative as well as qualitative metrics. Code available at https://github.com/alzayats/UDnet .
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将带家具的房间图像转换为背景的任务 - 仅是非常具有挑战性,因为它需要在仍然保持整体布局和风格的同时进行大量变化。为了获得照片 - 现实和结构一致的背景,现有的深度学习方法使用图像修复方法或将场景布局的学习作为个人任务,以后在不完全可分辨率的语义区域自适应归一代化模块中利用它。为了解决这些缺点,我们将场景布局生成视为特征线性变换问题,并提出了一个简单但有效的调整后的完全可分辨率的软语义区域 - 自适应归一化模块(SoftSean)块。我们展示了现实和深度估计任务的缩短和深度估计任务中的适用性,在那里我们的方法除了减轻培训复杂性和不可差异性问题的优点,超越了定量和定性的比较方法。我们的SoftSean块可用作现有辨别和生成模型的液位模块。在vcl3d.github.io/panodr/上提供实现。
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The mechanism of existing style transfer algorithms is by minimizing a hybrid loss function to push the generated image toward high similarities in both content and style. However, this type of approach cannot guarantee visual fidelity, i.e., the generated artworks should be indistinguishable from real ones. In this paper, we devise a new style transfer framework called QuantArt for high visual-fidelity stylization. QuantArt pushes the latent representation of the generated artwork toward the centroids of the real artwork distribution with vector quantization. By fusing the quantized and continuous latent representations, QuantArt allows flexible control over the generated artworks in terms of content preservation, style similarity, and visual fidelity. Experiments on various style transfer settings show that our QuantArt framework achieves significantly higher visual fidelity compared with the existing style transfer methods.
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本文的目标是对面部素描合成(FSS)问题进行全面的研究。然而,由于获得了手绘草图数据集的高成本,因此缺乏完整的基准,用于评估过去十年的FSS算法的开发。因此,我们首先向FSS引入高质量的数据集,名为FS2K,其中包括2,104个图像素描对,跨越三种类型的草图样式,图像背景,照明条件,肤色和面部属性。 FS2K与以前的FSS数据集不同于难度,多样性和可扩展性,因此应促进FSS研究的进展。其次,我们通过调查139种古典方法,包括34个手工特征的面部素描合成方法,37个一般的神经式传输方法,43个深映像到图像翻译方法,以及35个图像 - 素描方法。此外,我们详细说明了现有的19个尖端模型的综合实验。第三,我们为FSS提供了一个简单的基准,名为FSGAN。只有两个直截了当的组件,即面部感知屏蔽和风格矢量扩展,FSGAN将超越所提出的FS2K数据集的所有先前最先进模型的性能,通过大边距。最后,我们在过去几年中汲取的经验教训,并指出了几个未解决的挑战。我们的开源代码可在https://github.com/dengpingfan/fsgan中获得。
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Single image super-resolution is the task of inferring a high-resolution image from a single low-resolution input. Traditionally, the performance of algorithms for this task is measured using pixel-wise reconstruction measures such as peak signal-to-noise ratio (PSNR) which have been shown to correlate poorly with the human perception of image quality. As a result, algorithms minimizing these metrics tend to produce over-smoothed images that lack highfrequency textures and do not look natural despite yielding high PSNR values.We propose a novel application of automated texture synthesis in combination with a perceptual loss focusing on creating realistic textures rather than optimizing for a pixelaccurate reproduction of ground truth images during training. By using feed-forward fully convolutional neural networks in an adversarial training setting, we achieve a significant boost in image quality at high magnification ratios. Extensive experiments on a number of datasets show the effectiveness of our approach, yielding state-of-the-art results in both quantitative and qualitative benchmarks.
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Rendering the semantic content of an image in different styles is a difficult image processing task. Arguably, a major limiting factor for previous approaches has been the lack of image representations that explicitly represent semantic information and, thus, allow to separate image content from style. Here we use image representations derived from Convolutional Neural Networks optimised for object recognition, which make high level image information explicit. We introduce A Neural Algorithm of Artistic Style that can separate and recombine the image content and style of natural images. The algorithm allows us to produce new images of high perceptual quality that combine the content of an arbitrary photograph with the appearance of numerous wellknown artworks. Our results provide new insights into the deep image representations learned by Convolutional Neural Networks and demonstrate their potential for high level image synthesis and manipulation.
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我们呈现SeveryGan,一种能够从单个输入示例自动生成砖纹理映射的方法。与大多数现有方法相比,专注于解决合成问题,我们的工作同时解决问题,合成和涤纶性。我们的关键思想是认识到,通过越野落扩展技术训练的生成网络内的潜伏空间产生具有在接缝交叉点的连续性的输出,然后可以通过裁剪中心区域进入彩色图像。由于不是潜在空间的每个值都有有效的来产生高质量的输出,因此我们利用鉴别者作为能够在采样过程中识别无伪纹理的感知误差度量。此外,与之前的深度纹理合成的工作相比,我们的模型设计和优化,以便使用多层纹理表示,使由多个地图组成的纹理,例如Albedo,法线等。我们广泛地测试网络的设计选择架构,丢失功能和采样参数。我们在定性和定量上展示我们的方法优于以前的方法和适用于不同类型的纹理。
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Arbitrary style transfer (AST) transfers arbitrary artistic styles onto content images. Despite the recent rapid progress, existing AST methods are either incapable or too slow to run at ultra-resolutions (e.g., 4K) with limited resources, which heavily hinders their further applications. In this paper, we tackle this dilemma by learning a straightforward and lightweight model, dubbed MicroAST. The key insight is to completely abandon the use of cumbersome pre-trained Deep Convolutional Neural Networks (e.g., VGG) at inference. Instead, we design two micro encoders (content and style encoders) and one micro decoder for style transfer. The content encoder aims at extracting the main structure of the content image. The style encoder, coupled with a modulator, encodes the style image into learnable dual-modulation signals that modulate both intermediate features and convolutional filters of the decoder, thus injecting more sophisticated and flexible style signals to guide the stylizations. In addition, to boost the ability of the style encoder to extract more distinct and representative style signals, we also introduce a new style signal contrastive loss in our model. Compared to the state of the art, our MicroAST not only produces visually superior results but also is 5-73 times smaller and 6-18 times faster, for the first time enabling super-fast (about 0.5 seconds) AST at 4K ultra-resolutions. Code is available at https://github.com/EndyWon/MicroAST.
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作为许多自主驾驶和机器人活动的基本组成部分,如自我运动估计,障碍避免和场景理解,单眼深度估计(MDE)引起了计算机视觉和机器人社区的极大关注。在过去的几十年中,已经开发了大量方法。然而,据我们所知,对MDE没有全面调查。本文旨在通过审查1970年至2021年之间发布的197个相关条款来弥补这一差距。特别是,我们为涵盖各种方法的MDE提供了全面的调查,介绍了流行的绩效评估指标并汇总公开的数据集。我们还总结了一些代表方法的可用开源实现,并比较了他们的表演。此外,我们在一些重要的机器人任务中审查了MDE的应用。最后,我们通过展示一些有希望的未来研究方向来结束本文。预计本调查有助于读者浏览该研究领域。
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深度估计是3D重建的具有挑战性的任务,以提高环境意识的准确性感测。这项工作带来了一系列改进的新解决方案,与现有方法相比,增加了一系列改进,这增加了对深度图的定量和定性理解。最近,卷积神经网络(CNN)展示了估计单眼图象的深度图的非凡能力。然而,传统的CNN不支持拓扑结构,它们只能在具有确定尺寸和重量的常规图像区域上工作。另一方面,图形卷积网络(GCN)可以处理非欧几里德数据的卷积,并且它可以应用于拓扑结构内的不规则图像区域。因此,在这项工作中为了保护对象几何外观和分布,我们的目的是利用GCN进行自我监督的深度估计模型。我们的模型包括两个并行自动编码器网络:第一个是一个自动编码器,它取决于Reset-50,并从输入图像和多尺度GCN上提取功能以估计深度图。反过来,第二网络将用于基于Reset-18的两个连续帧之间估计自我运动矢量(即3D姿势)。估计的3D姿势和深度图都将用于构建目标图像。使用与光度,投影和平滑度相关的损耗函数的组合用于应对不良深度预测,并保持对象的不连续性。特别是,我们的方法提供了可比性和有前途的结果,在公共基准和Make3D数据集中的高预测精度为89%,与最先进的解决方案相比,培训参数的数量减少了40%。源代码在https://github.com/arminmasoumian/gcndepth.git上公开可用
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