How to effectively explore the colors of reference exemplars and propagate them to colorize each frame is vital for exemplar-based video colorization. In this paper, we present an effective BiSTNet to explore colors of reference exemplars and utilize them to help video colorization by a bidirectional temporal feature fusion with the guidance of semantic image prior. We first establish the semantic correspondence between each frame and the reference exemplars in deep feature space to explore color information from reference exemplars. Then, to better propagate the colors of reference exemplars into each frame and avoid the inaccurate matches colors from exemplars we develop a simple yet effective bidirectional temporal feature fusion module to better colorize each frame. We note that there usually exist color-bleeding artifacts around the boundaries of the important objects in videos. To overcome this problem, we further develop a mixed expert block to extract semantic information for modeling the object boundaries of frames so that the semantic image prior can better guide the colorization process for better performance. In addition, we develop a multi-scale recurrent block to progressively colorize frames in a coarse-to-fine manner. Extensive experimental results demonstrate that the proposed BiSTNet performs favorably against state-of-the-art methods on the benchmark datasets. Our code will be made available at \url{https://yyang181.github.io/BiSTNet/}

基于示例的基于彩色方法依赖于参考图像来为目标灰度图像提供合理的颜色。基于示例的颜色的关键和难度是在这两个图像之间建立准确的对应关系。以前的方法已经尝试构建这种对应关系，而是面临两个障碍。首先，使用用于计算对应的亮度通道是不准确的。其次，它们构建的密集信件引入了错误的匹配结果并提高了计算负担。为了解决这两个问题，我们提出了语义 - 稀疏的彩色网络（SSCN）以粗细的方式将全局图像样式和详细的语义相关颜色传输到灰度图像。我们的网络可以完全平衡全局和本地颜色，同时减轻了暧昧的匹配问题。实验表明，我们的方法优于定量和定性评估的现有方法，实现了最先进的性能。

Photorealistic style transfer aims to transfer the artistic style of an image onto an input image or video while keeping photorealism. In this paper, we think it's the summary statistics matching scheme in existing algorithms that leads to unrealistic stylization. To avoid employing the popular Gram loss, we propose a self-supervised style transfer framework, which contains a style removal part and a style restoration part. The style removal network removes the original image styles, and the style restoration network recovers image styles in a supervised manner. Meanwhile, to address the problems in current feature transformation methods, we propose decoupled instance normalization to decompose feature transformation into style whitening and restylization. It works quite well in ColoristaNet and can transfer image styles efficiently while keeping photorealism. To ensure temporal coherency, we also incorporate optical flow methods and ConvLSTM to embed contextual information. Experiments demonstrates that ColoristaNet can achieve better stylization effects when compared with state-of-the-art algorithms.

的状态的最先进的视频去模糊方法的成功主要源于潜伏视频恢复相邻帧之间的对准隐式或显式的估计。然而，由于模糊效果的影响，估计从所述模糊的相邻帧的对准信息是不是一个简单的任务。不准确的估计将干扰随后的帧的恢复。相反，估计比对信息，我们提出了一个简单而有效的深层递归神经网络与多尺度双向传播（RNN-MBP），有效传播和收集未对齐的相邻帧的信息，更好的视频去模糊。具体来说，我们建立与这可以通过在不同的尺度整合他们直接利用从非对齐相邻隐藏状态帧间信息的两个U形网RNN细胞多尺度双向传播〜（MBP）模块。此外，为了更好地评估算法和国家的最先进的存在于现实世界的模糊场景的方法，我们也通过一个精心设计的数字视频采集系统创建一个真实世界的模糊视频数据集（RBVD）（的DVA）并把它作为训练和评估数据集。大量的实验结果表明，该RBVD数据集有效地提高了对现实世界的模糊的视频现有算法的性能，并且算法进行从优对三个典型基准的国家的最先进的方法。该代码可在https://github.com/XJTU-CVLAB-LOWLEVEL/RNN-MBP。

由于波长依赖性的光衰减，折射和散射，水下图像通常遭受颜色变形和模糊的细节。然而，由于具有未变形图像的数量有限数量的图像作为参考，培训用于各种降解类型的深度增强模型非常困难。为了提高数据驱动方法的性能，必须建立更有效的学习机制，使得富裕监督来自有限培训的示例资源的信息。在本文中，我们提出了一种新的水下图像增强网络，称为Sguie-net，其中我们将语义信息引入了共享常见语义区域的不同图像的高级指导。因此，我们提出了语义区域 - 明智的增强模块，以感知不同语义区域从多个尺度的劣化，并将其送回从其原始比例提取的全局注意功能。该策略有助于实现不同的语义对象的强大和视觉上令人愉快的增强功能，这应该由于对差异化增强的语义信息的指导应该。更重要的是，对于在训练样本分布中不常见的那些劣化类型，指导根据其语义相关性与已经良好的学习类型连接。对公共数据集的广泛实验和我们拟议的数据集展示了Sguie-Net的令人印象深刻的表现。代码和建议的数据集可用于：https：//trentqq.github.io/sguie-net.html

随着移动设备的快速开发，现代使用的手机通常允许用户捕获4K分辨率（即超高定义）图像。然而，对于图像进行示范，在低级视觉中，一项艰巨的任务，现有作品通常是在低分辨率或合成图像上进行的。因此，这些方法对4K分辨率图像的有效性仍然未知。在本文中，我们探索了Moire模式的删除，以进行超高定义图像。为此，我们提出了第一个超高定义的演示数据集（UHDM），其中包含5,000个现实世界4K分辨率图像对，并对当前最新方法进行基准研究。此外，我们提出了一个有效的基线模型ESDNET来解决4K Moire图像，其中我们构建了一个语义对准的比例感知模块来解决Moire模式的尺度变化。广泛的实验表明了我们的方法的有效性，这可以超过最轻巧的优于最先进的方法。代码和数据集可在https://xinyu-andy.github.io/uhdm-page上找到。

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.

我们提出了第一个统一的框架Unicolor，以支持多种方式的着色，包括无条件和条件性的框架，例如中风，示例，文本，甚至是它们的混合。我们没有为每种类型的条件学习单独的模型，而是引入了一个两阶段的着色框架，以将各种条件纳入单个模型。在第一阶段，多模式条件将转换为提示点的共同表示。特别是，我们提出了一种基于剪辑的新方法，将文本转换为提示点。在第二阶段，我们提出了一个基于变压器的网络，该网络由Chroma-vqgan和Hybrid-Transformer组成，以生成以提示点为条件的多样化和高质量的着色结果。定性和定量比较都表明，我们的方法在每种控制方式中都优于最先进的方法，并进一步实现了以前不可行的多模式着色。此外，我们设计了一个交互式界面，显示了我们统一框架在实际用法中的有效性，包括自动着色，混合控制着色，局部再现和迭代色彩编辑。我们的代码和型号可在https://luckyhzt.github.io/unicolor上找到。

Image restoration under hazy weather condition, which is called single image dehazing, has been of significant interest for various computer vision applications. In recent years, deep learning-based methods have achieved success. However, existing image dehazing methods typically neglect the hierarchy of features in the neural network and fail to exploit their relationships fully. To this end, we propose an effective image dehazing method named Hierarchical Contrastive Dehazing (HCD), which is based on feature fusion and contrastive learning strategies. HCD consists of a hierarchical dehazing network (HDN) and a novel hierarchical contrastive loss (HCL). Specifically, the core design in the HDN is a Hierarchical Interaction Module, which utilizes multi-scale activation to revise the feature responses hierarchically. To cooperate with the training of HDN, we propose HCL which performs contrastive learning on hierarchically paired exemplars, facilitating haze removal. Extensive experiments on public datasets, RESIDE, HazeRD, and DENSE-HAZE, demonstrate that HCD quantitatively outperforms the state-of-the-art methods in terms of PSNR, SSIM and achieves better visual quality.

视频流连续交付，以节省存储和设备内存的成本。用户设备上通常采用实时denoising算法，以消除视频流的拍摄和传输过程中所涉及的噪声。但是，基于滑动窗口的方法为单个输出和缺乏计算效率的多个输入帧提供了多个输入帧。最近的多输出推荐工作可以通过平行或经常性的框架传播双向时间功能，这要么在剪辑的时间边缘上的性能下降，要么无法在线推断。在本文中，我们提出了一个双向流视频Denoisising（BSVD）框架，以实现具有过去和将来的暂时接收领域的流式传输视频的高保真实时DENOSISing。在线推理的双向时间融合被认为不适用于Movinet。但是，我们引入了一个新型的双向缓冲块作为我们BSVD的核心模块，这使我们在管道风格的推理过程中成为可能。此外，我们的方法简洁明了，可以在非盲和盲视频降解中使用。我们将模型与各种最先进的视频denoising模型在定性和定量上在合成和真实噪声上进行了比较。我们的方法在恢复保真度和运行时优于先前的方法。我们的源代码可在https://github.com/chenyangqiqi/bsvd上公开获得。

着色是一个计算机辅助过程，旨在为灰色图像或视频赋予色彩。它可用于增强黑白图像，包括黑白照片，老式电影和科学成像结果。相反，不着色是将颜色图像或视频转换为灰度。灰度图像或视频是指没有颜色信息的亮度信息的图像或视频。它是一些下游图像处理应用程序的基础，例如模式识别，图像分割和图像增强。与图像脱色不同，视频脱色不仅应考虑每个视频框架中的图像对比度保存，而且还应尊重视频框架之间的时间和空间一致性。研究人员致力于通过平衡时空的一致性和算法效率来开发脱色方法。随着数码相机和手机的流行，研究人员越来越关注图像和视频着色和脱色。本文概述了过去二十年来图像和视频着色和脱色方法的进度。

低光视频增强（LLVE）是许多应用程序，例如拍摄和自动驾驶，是一项重要但艰巨的任务。与单图像低光增强不同，大多数LLVE方法都利用相邻帧的时间信息来恢复颜色并删除目标框架的噪声。但是，这些算法基于多帧对齐和增强的框架，在遇到极端低光或快速运动时可能会产生多帧融合工件。在本文中，受到低潜伏期和高动态事件范围的启发，我们使用来自多个帧的合成事件来指导低光视频的增强和恢复。我们的方法包含三个阶段：1）事件合成和增强，2）事件和图像融合，以及3）低光增强。在此框架中，我们分别为第二阶段和第三阶段设计了两个新型模块（事件图像融合变换和事件引导的双分支）。广泛的实验表明，我们的方法在合成数据集和真实LLVE数据集上都优于现有的低光视频或单个图像增强方法。

近年来，着色吸引了越来越多的兴趣。经典的基于参考的方法通常依靠外部颜色图像来获得合理的结果。检索此类示例不可避免地需要大型图像数据库或在线搜索引擎。最近的基于深度学习的方法可以自动以低成本为图像着色。但是，总是伴随着不满意的文物和不连贯的颜色。在这项工作中，我们提出了GCP颜色化，以利用预审前的生成对抗网络（GAN）封装的丰富和多样化的颜色先验进行自动着色。具体而言，我们首先通过GAN编码器“检索”匹配的功能（类似于示例），然后将这些功能与功能调制量合并到着色过程中。得益于强大的生成颜色先验（GCP）和精致的设计，我们的GCP颜色可以通过单个前向传球产生生动的颜色。此外，通过修改GAN潜在代码获得多样化的结果非常方便。 GCP颜色还继承了可解释的gan的功能，并可以通过穿过甘恩潜在空间来实现可控制和平滑的过渡。广泛的实验和用户研究表明，GCP颜色比以前的作品具有出色的性能。代码可在https://github.com/tothebeginning/gcp-colorization上找到。

基于常规卷积网络的视频超分辨率（VSR）方法具有很强的视频序列的时间建模能力。然而，在单向反复卷积网络中的不同反复单元接收的输入信息不平衡。早期重建帧接收较少的时间信息，导致模糊或工件效果。虽然双向反复卷积网络可以缓解这个问题，但它大大提高了重建时间和计算复杂性。它也不适用于许多应用方案，例如在线超分辨率。为了解决上述问题，我们提出了一种端到端信息预构建的经常性重建网络（IPRRN），由信息预构建网络（IPNet）和经常性重建网络（RRNET）组成。通过将足够的信息从视频的前面集成来构建初始复发单元所需的隐藏状态，以帮助恢复较早的帧，信息预构建的网络在不向后传播之前和之后的输入信息差异。此外，我们展示了一种紧凑的复发性重建网络，可显着改善恢复质量和时间效率。许多实验已经验证了我们所提出的网络的有效性，并与现有的最先进方法相比，我们的方法可以有效地实现更高的定量和定性评估性能。

面部超分辨率（FSR），也称为面部幻觉，其旨在增强低分辨率（LR）面部图像以产生高分辨率（HR）面部图像的分辨率，是特定于域的图像超分辨率问题。最近，FSR获得了相当大的关注，并目睹了深度学习技术的发展炫目。迄今为止，有很少有基于深入学习的FSR的研究摘要。在本次调查中，我们以系统的方式对基于深度学习的FSR方法进行了全面审查。首先，我们总结了FSR的问题制定，并引入了流行的评估度量和损失功能。其次，我们详细说明了FSR中使用的面部特征和流行数据集。第三，我们根据面部特征的利用大致分类了现有方法。在每个类别中，我们从设计原则的一般描述开始，然后概述代表方法，然后讨论其中的利弊。第四，我们评估了一些最先进的方法的表现。第五，联合FSR和其他任务以及与FSR相关的申请大致介绍。最后，我们设想了这一领域进一步的技术进步的前景。在\ URL {https://github.com/junjun-jiang/face-hallucination-benchmark}上有一个策划的文件和资源的策划文件和资源清单

低光图像增强（LLIE）旨在提高在环境中捕获的图像的感知或解释性，较差的照明。该领域的最新进展由基于深度学习的解决方案为主，其中许多学习策略，网络结构，丢失功能，培训数据等已被采用。在本文中，我们提供了全面的调查，以涵盖从算法分类到开放问题的各个方面。为了检查现有方法的概括，我们提出了一个低光图像和视频数据集，其中图像和视频是在不同的照明条件下的不同移动电话的相机拍摄的。除此之外，我们首次提供统一的在线平台，涵盖许多流行的LLIE方法，其中结果可以通过用户友好的Web界面生产。除了在公开和我们拟议的数据集上对现有方法的定性和定量评估外，我们还验证了他们在黑暗中的脸部检测中的表现。这项调查与拟议的数据集和在线平台一起作为未来研究的参考来源和促进该研究领域的发展。拟议的平台和数据集以及收集的方法，数据集和评估指标是公开可用的，并将经常更新。

时空视频超分辨率（ST-VSR）技术生成具有更高分辨率和较高帧速率的高质量视频。现有的高级方法通过空间和时间视频超分辨率（S-VSR和T-VSR）的关联来完成ST-VSR任务。这些方法需要在S-VSR和T-VSR中进行两个比对和融合，这显然是冗余的，并且无法充分探索连续的空间LR帧的信息流。尽管引入了双向学习（未来到档案和过去到现场）以涵盖所有输入框架，但最终预测的直接融合无法充分利用双向运动学习和空间信息的固有相关性，并从所有框架中进行空间信息。我们提出了一个有效但有效的经常性网络，该网络具有ST-VSR的双向相互作用，其中仅需要一个对齐和融合。具体而言，它首先从未来到过去执行向后推断，然后遵循向前推理到超溶解中间帧。向后和向前的推论被分配给学习结构和详细信息，以通过联合优化简化学习任务。此外，混合融合模块（HFM）旨在汇总和提炼信息以完善空间信息并重建高质量的视频帧。在两个公共数据集上进行的广泛实验表明，我们的方法在效率方面优于最先进的方法，并将计算成本降低约22％。

最近的基于学习的初始化算法已经达到了在删除视频中的不期望的对象之后完成缺失区域的令人信服的结果。为了保持帧之间的时间一致性，3D空间和时间操作通常在深网络中使用。但是，这些方法通常遭受内存约束，只能处理低分辨率视频。我们提出了一种用于高分辨率视频侵略的新型空间剩余聚集框架。关键的想法是首先在下采样的低分辨率视频上学习和应用空间和时间内染色网络。然后，我们通过将学习的空间和时间图像残差（细节）聚合到上采样的染色帧来细化低分辨率结果。定量和定性评估都表明，我们可以生产出比确定高分辨率视频的最先进的方法产生更多的时间相干和视觉上吸引力。

在极低光线条件下捕获图像会对标准相机管道带来重大挑战。图像变得太黑了，太吵了，这使得传统的增强技术几乎不可能申请。最近，基于学习的方法已经为此任务显示了非常有希望的结果，因为它们具有更大的表现力能力来允许提高质量。这些研究中的激励，在本文中，我们的目标是利用爆破摄影来提高性能，并从极端暗的原始图像获得更加锐利和更准确的RGB图像。我们提出的框架的骨干是一种新颖的粗良好网络架构，逐步产生高质量的输出。粗略网络预测了低分辨率，去噪的原始图像，然后将其馈送到精细网络以恢复微尺的细节和逼真的纹理。为了进一步降低噪声水平并提高颜色精度，我们将该网络扩展到置换不变结构，使得它作为输入突发为低光图像，并在特征级别地合并来自多个图像的信息。我们的实验表明，我们的方法通过生产更详细和相当更高的质量的图像来引起比最先进的方法更令人愉悦的结果。

深度学习的视频介绍已取得了令人鼓舞的结果，并引起了研究人员的越来越多的关注。通常，这些方法通常假定每个框架的损坏区掩模都是已知且易于获得的。但是，这些口罩的注释是劳动密集型且昂贵的，这限制了当前方法的实际应用。因此，我们希望通过定义新的半监督镶嵌设置来放松这一假设，使网络具有仅使用一个框架的注释掩码来完成整个视频损坏区域的能力。具体而言，在这项工作中，我们提出了一个由完成网络和掩码预测网络组成的端到端可训练框架，该框架旨在使用已知的掩码生成当前框架的损坏内容，并决定将填充下一个区域框架分别。此外，我们引入了周期一致性损失，以使这两个网络的训练参数正常。这样，完成网络和掩码预测网络可以相互限制，因此可以最大化训练有素的模型的整体性能。此外，由于先验知识的自然存在（例如，损坏的内容和清晰的边界），当前的视频介绍数据集在半监督视频介绍的背景下不适合。因此，我们通过模拟现实情况的损坏视频来创建一个新的数据集。据报道，广泛的实验结果证明了我们在视频介绍任务中模型的优越性。值得注意的是，尽管我们的模型以半监督的方式进行了训练，但它可以作为完全监督的方法实现可比的性能。