唇裂是一种先天性异常，需要专家手术修复。外科医生必须具有丰富的经验和理论知识才能进行手术，并且已经提出了人工智能（AI）方法来指导外科医生改善手术结局。如果可以使用AI来预测修复的唇唇的外观，那么外科医生可以将其用作辅助手术技术来调整其手术技术并改善结果。为了在保护患者隐私时探索这个想法的可行性，我们提出了一种基于深度学习的图像镶嵌方法，该方法能够覆盖唇裂，并产生唇彩，而无需裂缝。我们的实验是在两个现实世界中的裂口数据集上进行的，并由专家cleft唇外科医生评估，以证明该方法的可行性。

深度学习方法在图像染色中优于传统方法。为了生成上下文纹理，研究人员仍在努力改进现有方法，并提出可以提取，传播和重建类似于地面真实区域的特征的模型。此外，更深层的缺乏高质量的特征传递机制有助于对所产生的染色区域有助于持久的像差。为了解决这些限制，我们提出了V-Linknet跨空间学习策略网络。为了改善语境化功能的学习，我们设计了一种使用两个编码器的损失模型。此外，我们提出了递归残留过渡层（RSTL）。 RSTL提取高电平语义信息并将其传播为下层。最后，我们将在与不同面具的同一面孔和不同面部面上的相同面上进行了比较的措施。为了提高图像修复再现性，我们提出了一种标准协议来克服各种掩模和图像的偏差。我们使用实验方法调查V-LinkNet组件。当使用标准协议时，在Celeba-HQ上评估时，我们的结果超越了现有技术。此外，我们的模型可以在Paris Street View上评估时概括良好，以及具有标准协议的Parume2数据集。

图像介入是一个不适的问题，可以基于带有遮罩的不完整图像来恢复缺失或损坏的图像内容。以前的作品通常可以预测辅助结构（例如边缘，分割和轮廓），以帮助以多阶段的方式填充视觉逼真的斑块。但是，不精确的辅助先验可能会产生有偏见的成分结果。此外，对于复杂的神经网络的多个阶段来实现的某些方法是耗时的。为了解决此问题，我们开发了一个端到端的多模式引导的变压器网络，包括一个镶嵌分支和两个用于语义分割和边缘纹理的辅助分支。在每个变压器块中，提出的多尺度空间感知注意模块可以通过辅助构成规范有效地学习多模式结构特征。与以前依赖于偏见先验的直接指导的方法不同，我们的方法基于来自多种模式的判别性相互作用信息，在图像中具有语义一致的上下文。关于几个具有挑战性的图像镶嵌数据集的全面实验表明，我们的方法实现了最先进的性能，以有效地处理各种常规/不规则面具。

面部图像中的对象删除和图像介绍是一项任务，其中遮挡面部图像的对象被专门针对，删除和替换为正确重建的面部图像。利用U-NET和调制发电机的两种不同的方法已被广泛认可了该任务的独特优势，但尽管每种方法的先天缺点。 u-net是一种有条件剂的常规方法，保留了未掩盖区域的精细细节，但是重建图像的样式与原始图像的其余部分不一致，并且只有在遮挡对象的大小足够小时才可以坚固。相比之下，调制生成方法可以处理图像中较大的阻塞区域，并提供{a}更一致的样式，但通常会错过大多数详细功能。这两种模型之间的这种权衡需要制定模型的发明，该模型可以应用于任何尺寸的面具，同时保持一致的样式并保留面部特征的细节细节。在这里，我们提出了语义引导的介绍网络（SGIN）本身是对调制发电机的修改，旨在利用其先进的生成能力并保留原始图像的高保真详细信息。通过使用语义图的指导，我们的模型能够操纵面部特征，这些特征将方向赋予了一对多问题，以进一步实用。

图像介入是将图像的掩盖或未知区域填充具有视觉上现实内容的任务，最近，深层神经网络（DNNS）极大地改善了图像。从本质上讲，作为一个反问题，内部介绍面临着在没有纹理伪像的情况下重建语义相干结果的根本挑战。以前的许多努力是通过利用注意机制和先验知识（例如边缘和语义分割）做出的。但是，这些作品在实践中仍然受到可学习的先验参数和刺激性计算负担的限制。为此，我们提出了一个新颖的模型 - 轴向镶嵌网络（WAIN）中的小波事先注意学习，其发电机包含编码器，解码器以及小波图像的两个关键组件先验注意力（WPA）和堆叠的多层层轴向转化器（ATS）。特别是，WPA指导多尺度频域中的高级特征聚集，从而减轻了文本伪像。堆叠的ATS采用未掩盖的线索来帮助建模合理的功能以及水平和垂直轴的低级特征，从而提高语义连贯性。对Celeba-HQ和Place2数据集进行了广泛的定量和定性实验，以验证我们的Wain可以在竞争对手上实现最新的性能。代码和模型将发布。

近年来，面部语义指导（包括面部地标，面部热图和面部解析图）和面部生成对抗网络（GAN）近年来已广泛用于盲面修复（BFR）。尽管现有的BFR方法在普通案例中取得了良好的性能，但这些解决方案在面对严重降解和姿势变化的图像时具有有限的弹性（例如，在现实世界情景中看起来右，左看，笑等）。在这项工作中，我们提出了一个精心设计的盲人面部修复网络，具有生成性面部先验。所提出的网络主要由非对称编解码器和stylegan2先验网络组成。在非对称编解码器中，我们采用混合的多路残留块（MMRB）来逐渐提取输入图像的弱纹理特征，从而可以更好地保留原始面部特征并避免过多的幻想。 MMRB也可以在其他网络中插入插件。此外，多亏了StyleGAN2模型的富裕和多样化的面部先验，我们采用了微调的方法来灵活地恢复自然和现实的面部细节。此外，一种新颖的自我监督训练策略是专门设计用于面部修复任务的，以使分配更接近目标并保持训练稳定性。关于合成和现实世界数据集的广泛实验表明，我们的模型在面部恢复和面部超分辨率任务方面取得了卓越的表现。

大多数现代脸部完成方法采用AutoEncoder或其变体来恢复面部图像中缺失的区域。编码器通常用于学习强大的表现，在满足复杂的学习任务的挑战方面发挥着重要作用。具体地，各种掩模通常在野外的面部图像中呈现，形成复杂的图案，特别是在Covid-19的艰难时期。编码器很难在这种复杂的情况下捕捉如此强大的陈述。为了解决这一挑战，我们提出了一个自我监督的暹罗推论网络，以改善编码器的泛化和鲁棒性。它可以从全分辨率图像编码上下文语义并获得更多辨别性表示。为了处理面部图像的几何变型，将密集的对应字段集成到网络中。我们进一步提出了一种具有新型双重关注融合模块（DAF）的多尺度解码器，其可以以自适应方式将恢复和已知区域组合。这种多尺度架构有利于解码器利用从编码器学习到图像中的辨别性表示。广泛的实验清楚地表明，与最先进的方法相比，拟议的方法不仅可以实现更具吸引力的结果，而且还提高了蒙面的面部识别的性能。

我们提出了Exe-Gan，这是一种新型的使用生成对抗网络的典范引导的面部介绍框架。我们的方法不仅可以保留输入面部图像的质量，而且还可以使用类似示例性的面部属性来完成图像。我们通过同时利用输入图像的全局样式，从随机潜在代码生成的随机样式以及示例图像的示例样式来实现这一目标。我们介绍了一个新颖的属性相似性指标，以鼓励网络以一种自我监督的方式从示例中学习面部属性的风格。为了确保跨地区边界之间的自然过渡，我们引入了一种新型的空间变体梯度反向传播技术，以根据空间位置调整损耗梯度。关于公共Celeba-HQ和FFHQ数据集的广泛评估和实际应用，可以验证Exe-GAN的优越性，从面部镶嵌的视觉质量来看。

封闭在野外的脸部图像中非常常见，导致面部相关任务的性能劣化。虽然致力于从面部图像中去除闭塞的努力，但遮挡的不同形状和纹理仍然挑战当前方法的稳健性。结果，目前的方法依赖于手动遮挡掩模或仅适用于特定的闭塞。本文提出了一种基于面部分割和3D面重建的新型面部去遮挡模型，其自动除去甚至模糊边界，例如，毛发。，毛发。所提出的模型包括3D面部重建模块，面部分割模块和图像生成模块。对于前两者预测的面部和遮挡掩模，图像生成模块可以忠实地恢复缺失的面部纹理。为了监督培训，我们进一步构建了一个大型遮挡数据集，双手动标记和合成闭塞。定性和定量结果证明了该方法的有效性和稳健性。

面部去夹旨在从模糊的输入图像恢复清晰的面部图像，具有更明确的结构和面部细节。然而，大多数传统的图像和面部去夹方法的重点是整个产生的图像分辨率，而不考虑特殊的面部纹理并且通常产生无充气的细节。考虑到面部和背景具有不同的分布信息，在本研究中，我们设计了一种基于可分离的归一化和自适应非规范化（SnAdnet）的有效面部去孔网络。首先，我们微调面部解析网络以获得精确的面部结构。然后，我们将脸部解析功能划分为面部前景和背景。此外，我们构建了一种新的特征自适应非规范化，以将FAYCIAL结构规则为辅助的条件，以产生更加和谐的面部结构。另外，我们提出了一种纹理提取器和多贴片鉴别器，以增强所生成的面部纹理信息。 Celeba和Celeba-HQ数据集的实验结果表明，所提出的面部去孔网络以更具面部细节恢复面部结构，并在结构相似性索引方法（SSIM），峰值信号方面对最先进的方法进行有利的方法。信噪比（PSNR），Frechet Inception距离（FID）和L1以及定性比较。

基于补丁的方法和深度网络已经采用了解决图像染色问题，具有自己的优势和劣势。基于补丁的方法能够通过从未遮盖区域搜索最近的邻居修补程序来恢复具有高质量纹理的缺失区域。但是，这些方法在恢复大缺失区域时会带来问题内容。另一方面，深度网络显示有希望的成果完成大区域。尽管如此，结果往往缺乏类似周围地区的忠诚和尖锐的细节。通过汇集两个范式中，我们提出了一种新的深度染色框架，其中纹理生成是由从未掩蔽区域提取的补丁样本的纹理记忆引导的。该框架具有一种新颖的设计，允许使用深度修复网络训练纹理存储器检索。此外，我们还介绍了贴片分配损失，以鼓励高质量的贴片合成。所提出的方法在三个具有挑战性的图像基准测试中，即地位，Celeba-HQ和巴黎街道视图数据集来说，该方法显示出质量和定量的卓越性能。

Face Restoration (FR) aims to restore High-Quality (HQ) faces from Low-Quality (LQ) input images, which is a domain-specific image restoration problem in the low-level computer vision area. The early face restoration methods mainly use statistic priors and degradation models, which are difficult to meet the requirements of real-world applications in practice. In recent years, face restoration has witnessed great progress after stepping into the deep learning era. However, there are few works to study deep learning-based face restoration methods systematically. Thus, this paper comprehensively surveys recent advances in deep learning techniques for face restoration. Specifically, we first summarize different problem formulations and analyze the characteristic of the face image. Second, we discuss the challenges of face restoration. Concerning these challenges, we present a comprehensive review of existing FR methods, including prior based methods and deep learning-based methods. Then, we explore developed techniques in the task of FR covering network architectures, loss functions, and benchmark datasets. We also conduct a systematic benchmark evaluation on representative methods. Finally, we discuss future directions, including network designs, metrics, benchmark datasets, applications,etc. We also provide an open-source repository for all the discussed methods, which is available at https://github.com/TaoWangzj/Awesome-Face-Restoration.

生成对抗网络（GAN）的最近成功在面部动画任务方面取得了很大进展。然而，面部图像的复杂场景结构仍然使得产生具有显着偏离源图像的面部姿势的视频的挑战。一方面，在不知道面部几何结构的情况下，生成的面部图像可能被扭曲不当。另一方面，所生成的图像的一些区域可以在源图像中封闭，这使得GaN难以产生现实的外观。为了解决这些问题，我们提出了一种结构意识的面部动画（SAFA）方法，其构造特定的几何结构，以模拟面部图像的不同组件。在识别良好的基于​​运动的面部动画技术之后，我们使用3D可变模型（3dmm）来模拟面部，多个仿射变换，以模拟其他前景组件，如头发和胡须，以及模拟背景的身份变换。 3DMM几何嵌入不仅有助于为驾驶场景产生现实结构，而且有助于更好地感知所生成的图像中的遮挡区域。此外，我们进一步建议利用广泛研究的初探技术忠实地恢复封闭的图像区域。定量和定性实验结果都显示出我们方法的优越性。代码可在https://github.com/qiulin-w/safa获得。

我们建议使用单个图像进行面部表达到表达翻译的简单而强大的地标引导的生成对抗网络（Landmarkgan），这在计算机视觉中是一项重要且具有挑战性的任务，因为表达到表达的翻译是非 - 线性和非对准问题。此外，由于图像中的对象可以具有任意的姿势，大小，位置，背景和自我观念，因此需要在输入图像和输出图像之间有一个高级的语义理解。为了解决这个问题，我们建议明确利用面部地标信息。由于这是一个具有挑战性的问题，我们将其分为两个子任务，（i）类别引导的地标生成，以及（ii）具有里程碑意义的指导表达式对表达的翻译。两项子任务以端到端的方式进行了培训，旨在享受产生的地标和表情的相互改善的好处。与当前的按键指导的方法相比，提议的Landmarkgan只需要单个面部图像即可产生各种表达式。四个公共数据集的广泛实验结果表明，与仅使用单个图像的最先进方法相比，所提出的Landmarkgan获得了更好的结果。该代码可从https://github.com/ha0tang/landmarkgan获得。

胸部X射线（CXR）图像中的肺结节检测是肺癌的早期筛查。基于深度学习的计算机辅助诊断（CAD）系统可以支持放射线医生在CXR中进行结节筛选。但是，它需要具有高质量注释的大规模和多样化的医学数据，以训练这种强大而准确的CAD。为了减轻此类数据集的有限可用性，为了增加数据增强而提出了肺结核合成方法。然而，以前的方法缺乏产生结节的能力，这些结节与检测器所需的大小属性相关。为了解决这个问题，我们在本文中介绍了一种新颖的肺结综合框架，该框架分别将结节属性分为三个主要方面，包括形状，大小和纹理。基于GAN的形状生成器首先通过产生各种形状掩模来建模结节形状。然后，以下大小调制可以对像素级粒度中生成的结节形状的直径进行定量控制。一条粗到细门的卷积卷积纹理发生器最终合成了以调制形状掩模为条件的视觉上合理的结节纹理。此外，我们建议通过控制数据增强的分离结节属性来合成结节CXR图像，以便更好地补偿检测任务中容易错过的结节。我们的实验证明了所提出的肺结构合成框架的图像质量，多样性和可控性的增强。我们还验证了数据增强对大大改善结节检测性能的有效性。

我们提出了一个基于GaN的解决方案的anonygan，用于面对匿名的匿名解决，其替换与作为任何单个图像提供的条件标识相对应的视觉信息。通过目标来维持源面的几何属性，即面部姿势和表达，并促进更自然的面部生成，我们建议利用双重图来明确地模拟源标识的面部地标之间的关系通过深层模型的条件标识。我们进一步提出了一个具有里程碑意义的注意力模型，以放宽手动选择面部地标，允许网络重量地标以获得最佳视觉自然度和姿势保存。最后，为了促进外观学习，我们提出了一种混合培训策略来解决缺乏直接像素级监督造成的挑战。在视觉自然，面部姿势保存和对面部检测和重新识别的影响方面，我们评估我们的两种公共数据集，Celeba和LFW的方法及其变体。我们证明了Anonygan在视觉自然，面部检测和姿势保存方面显着优于最先进的方法。

盲人恢复通常会遇到各种规模的面孔输入，尤其是在现实世界中。但是，当前的大多数作品都支持特定的规模面，这限制了其在现实情况下的应用能力。在这项工作中，我们提出了一个新颖的尺度感知盲人面部修复框架，名为FaceFormer，该框架将面部特征恢复作为比例感知转换。所提出的面部特征上采样（FFUP）模块基于原始的比例比例动态生成UPSMPLING滤波器，这有助于我们的网络适应任意面部尺度。此外，我们进一步提出了面部特征嵌入（FFE）模块，该模块利用变压器来层次提取面部潜在的多样性和鲁棒性。因此，我们的脸部形式实现了富裕性和稳健性，恢复了面部的面孔，对面部成分具有现实和对称的细节。广泛的实验表明，我们提出的使用合成数据集训练的方法比当前的最新图像更好地推广到天然低质量的图像。

图像介入寻求一种语义一致的方法，以根据其未掩盖的内容来恢复损坏的图像。以前的方法通常将训练有素的甘恩重复使用，然后在产生逼真的斑块中用于缺少GAN反转的孔。然而，在这些算法中对硬约束的无知可能会产生gan倒置和图像插入之间的差距。在解决这个问题的情况下，我们在本文中设计了一个新颖的GAN反转模型，用于图像插入，称为Interverfill，主要由带有预调制模块的编码器和具有F＆W+潜在空间的GAN生成器组成。在编码器中，预调制网络利用多尺度结构将更多的歧视语义编码为样式向量。为了弥合GAN倒置和图像插入之间的缝隙，提出了F＆W+潜在空间以消除巨大的颜色差异和语义不一致。为了重建忠实和逼真的图像，一个简单而有效的软上升平均潜在模块旨在捕获更多样化的内域模式，以合成大型腐败的高保真质地。在包括Ploce2，Celeba-HQ，Metfaces和Scenery在内的四个具有挑战性的数据集上进行的全面实验表明，我们的Intervill效果优于定性和定量的高级方法，并支持室外图像的完成。

最近在图像染色的作品表明，结构信息在恢复视觉上令人愉悦的结果方面发挥着重要作用。在本文中，我们提出了由基于两个并行发射机的流组成的端到端架构：主流（MS）和结构流（SS）。在SS的帮助下，MS可以产生具有合理结构和现实细节的合理结果。具体地，MS通过同时推断丢失的结构和纹理来重建详细图像，并且SS仅通过从MS的编码器处理分层信息来恢复丢失的结构。通过在培训过程中与SS进行互动，可以暗示MS可以暗示利用结构性提示。为了帮助SS专注于结构并防止MS中的纹理受到影响，提出了一种门控单元来抑制MS和SS之间的信息流中的结构无关激活。此外，SS中的多尺度结构特征映射用于明确指导通过融合块的MS的解码器中的结构合理的图像重建。在Celeba，Paris Streetview和Parume2数据集上进行了广泛的实验表明我们所提出的方法优于最先进的方法。

在本文中，我们探讨了一个有趣的问题，即从$ 8 \ times8 $ Pixel视频序列中获得什么。令人惊讶的是，事实证明很多。我们表明，当我们处理此$ 8 \ times8 $视频带有正确的音频和图像先验时，我们可以获得全长的256 \ times256 $视频。我们使用新颖的视听UPPRAPLING网络实现了极低分辨率输入的$ 32 \ times $缩放。音频先验有助于恢复元素面部细节和精确的唇形，而单个高分辨率目标身份图像先验为我们提供了丰富的外观细节。我们的方法是端到端的多阶段框架。第一阶段会产生一个粗糙的中间输出视频，然后可用于动画单个目标身份图像并生成逼真，准确和高质量的输出。我们的方法很简单，并且与以前的超分辨率方法相比，表现非常好（$ 8 \ times $改善了FID得分）。我们还将模型扩展到了谈话视频压缩，并表明我们在以前的最新时间上获得了$ 3.5 \ times $的改进。通过广泛的消融实验（在论文和补充材料中）对我们网络的结果进行了彻底的分析。我们还在我们的网站上提供了演示视频以及代码和模型：\ url {http://cvit.iiit.ac.in/research/project/projects/cvit-projects/talking-face-vace-video-upsmpling}。