凝视和头部姿势估计模型的鲁棒性高度取决于标记的数据量。最近,生成建模在生成照片现实图像方面表现出了出色的结果,这可以减轻对标记数据的需求。但是,在新领域采用这种生成模型,同时保持其对不同图像属性的细粒度控制的能力,例如,凝视和头部姿势方向,是一个挑战性的问题。本文提出了Cuda-GHR,这是一种无监督的域适应框架,可以对凝视和头部姿势方向进行细粒度的控制,同时保留该人的外观相关因素。我们的框架同时学会了通过利用富含标签的源域和未标记的目标域来适应新的域和删除图像属性,例如外观,凝视方向和头部方向。基准测试数据集的广泛实验表明,所提出的方法在定量和定性评估上都可以胜过最先进的技术。此外,我们表明目标域中生成的图像标签对有效地传递知识并提高下游任务的性能。
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尽管最近的凝视估计方法非常重视从面部或眼睛图像中提取与目光相关的特征,但如何定义包括凝视相关组件在内的特征是模棱两可的。这种模糊性使该模型不仅学习了与之相关的功能,而且还学会了无关紧要的功能。特别是,这对于跨数据库的性能是致命的。为了克服这个具有挑战性的问题,我们提出了一种基于数据驱动的方法,该方法具有数据驱动的方法,该方法具有生成的对抗网络反转的分解特征,以选择性地利用潜在代码中的目光相关特征。此外,通过利用基于GAN的编码器生成过程,我们将输入图像从目标域转移到源域图像,而凝视估计器充分了解了。此外,我们建议在编码器中凝视失真损失,以防止凝视信息的失真。实验结果表明,我们的方法在跨域凝视估计任务中实现了最新的凝视估计精度。该代码可在https://github.com/leeisack/latentgaze/上找到。
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Gaze estimation is the fundamental basis for many visual tasks. Yet, the high cost of acquiring gaze datasets with 3D annotations hinders the optimization and application of gaze estimation models. In this work, we propose a novel Head-Eye redirection parametric model based on Neural Radiance Field, which allows dense gaze data generation with view consistency and accurate gaze direction. Moreover, our head-eye redirection parametric model can decouple the face and eyes for separate neural rendering, so it can achieve the purpose of separately controlling the attributes of the face, identity, illumination, and eye gaze direction. Thus diverse 3D-aware gaze datasets could be obtained by manipulating the latent code belonging to different face attributions in an unsupervised manner. Extensive experiments on several benchmarks demonstrate the effectiveness of our method in domain generalization and domain adaptation for gaze estimation tasks.
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We propose GazeNeRF, a 3D-aware method for the task of gaze redirection. Existing gaze redirection methods operate on 2D images and struggle to generate 3D consistent results. Instead, we build on the intuition that the face region and eyeballs are separate 3D structures that move in a coordinated yet independent fashion. Our method leverages recent advancements in conditional image-based neural radiance fields and proposes a two-stream architecture that predicts volumetric features for the face and eye regions separately. Rigidly transforming the eye features via a 3D rotation matrix provides fine-grained control over the desired gaze angle. The final, redirected image is then attained via differentiable volume compositing. Our experiments show that this architecture outperforms naively conditioned NeRF baselines as well as previous state-of-the-art 2D gaze redirection methods in terms of redirection accuracy and identity preservation.
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我们提出了自由式 - 人体神经通话的头部合成系统。我们表明,具有稀疏3D面部标志的建模面孔足以实现最先进的生成性能,而无需依赖诸如3D可变形模型之类的强统计学先验。除了3D姿势和面部表情外,我们的方法还能够将目光从驾驶演员转移到源身份。我们的完整管道由三个组件组成:一个规范的3D密钥估计器,可回归3D姿势和与表达相关的变形,凝视估计网络和建立在Headgan架构上的生成器。我们进一步实验发电机的扩展,以使用注意机制可容纳几次学习,以防万一可用多个源图像。与最新的重演和运动转移模型相比,我们的系统实现了更高的照片真实性与优越的身份保护,同时提供明确的注视控制。
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在本文中,我们解决了神经面部重演的问题,鉴于一对源和目标面部图像,我们需要通过将目标的姿势(定义为头部姿势及其面部表情定义)通过同时保留源的身份特征(例如面部形状,发型等),即使在源头和目标面属于不同身份的挑战性情况下也是如此。在此过程中,我们解决了最先进作品的一些局限在推理期间标记的数据以及c)它们不保留大型头部姿势变化中的身份。更具体地说,我们提出了一个框架,该框架使用未配对的随机生成的面部图像学会通过合并最近引入的样式空间$ \ Mathcal $ \ Mathcal {S} $ of Stylegan2的姿势,以将面部的身份特征从其姿势中解脱出来表现出显着的分解特性。通过利用这一点,我们学会使用3D模型的监督成功地混合了一对源和目标样式代码。随后用于重新制定的最终潜在代码由仅与源的面部姿势相对应的潜在单位和仅与源身份相对应的单位组成,从而显着改善了与最近的状态性能相比的重新制定性能。艺术方法。与艺术的状态相比,我们定量和定性地表明,即使在极端的姿势变化下,提出的方法也会产生更高的质量结果。最后,我们通过首先将它们嵌入预告片发电机的潜在空间来报告实际图像。我们在:https://github.com/stelabou/stylemask上公开提供代码和预估计的模型
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本文提出了一种凝视校正和动画方法,用于高分辨率,不受约束的肖像图像,可以在没有凝视角度和头部姿势注释的情况下对其进行训练。常见的凝视校正方法通常需要用精确的注视和头姿势信息对培训数据进行注释。使用无监督的方法解决此问题仍然是一个空旷的问题,尤其是对于野外高分辨率的面部图像,这并不容易用凝视和头部姿势标签注释。为了解决这个问题,我们首先创建两个新的肖像数据集:Celebgaze和高分辨率Celebhqgaze。其次,我们将目光校正任务制定为图像介绍问题,使用凝视校正模块(GCM)和凝视动画模块(GAM)解决。此外,我们提出了一种无监督的训练策略,即训练的综合训练,以学习眼睛区域特征与凝视角度之间的相关性。结果,我们可以在此空间中使用学习的潜在空间进行凝视动画。此外,为了减轻培训和推理阶段中的记忆和计算成本,我们提出了一个与GCM和GAM集成的粗到精细模块(CFM)。广泛的实验验证了我们方法对野外低和高分辨率面部数据集中的目光校正和凝视动画任务的有效性,并证明了我们方法在艺术状态方面的优越性。代码可从https://github.com/zhangqianhui/gazeanimationv2获得。
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由于其语义上的理解和用户友好的可控性,通过三维引导,通过三维引导的面部图像操纵已广泛应用于各种交互式场景。然而,现有的基于3D形式模型的操作方法不可直接适用于域名面,例如非黑色素化绘画,卡通肖像,甚至是动物,主要是由于构建每个模型的强大困难具体面部域。为了克服这一挑战,据我们所知,我们建议使用人为3DMM操纵任意域名的第一种方法。这是通过两个主要步骤实现的:1)从3DMM参数解开映射到潜在的STYLEGO2的潜在空间嵌入,可确保每个语义属性的解除响应和精确的控制; 2)通过实施一致的潜空间嵌入,桥接域差异并使人类3DMM适用于域外面的人类3DMM。实验和比较展示了我们高质量的语义操作方法在各种面部域中的优越性,所有主要3D面部属性可控姿势,表达,形状,反照镜和照明。此外,我们开发了直观的编辑界面,以支持用户友好的控制和即时反馈。我们的项目页面是https://cassiepython.github.io/cddfm3d/index.html
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Collecting well-annotated image datasets to train modern machine learning algorithms is prohibitively expensive for many tasks. An appealing alternative is to render synthetic data where ground-truth annotations are generated automatically. Unfortunately, models trained purely on rendered images often fail to generalize to real images. To address this shortcoming, prior work introduced unsupervised domain adaptation algorithms that attempt to map representations between the two domains or learn to extract features that are domain-invariant. In this work, we present a new approach that learns, in an unsupervised manner, a transformation in the pixel space from one domain to the other. Our generative adversarial network (GAN)-based model adapts source-domain images to appear as if drawn from the target domain. Our approach not only produces plausible samples, but also outperforms the state-of-the-art on a number of unsupervised domain adaptation scenarios by large margins. Finally, we demonstrate that the adaptation process generalizes to object classes unseen during training.
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我们提出了一条新型的神经管道Msgazenet,该管道通过通过多发射框架利用眼睛解剖学信息来学习凝视的表示。我们提出的解决方案包括两个组件,首先是一个用于隔离解剖眼区域的网络,以及第二个用于多发达凝视估计的网络。眼睛区域的隔离是通过U-NET样式网络进行的,我们使用合成数据集训练该网络,该数据集包含可见眼球和虹膜区域的眼睛区域掩模。此阶段使用的合成数据集是一个由60,000张眼睛图像组成的新数据集,我们使用眼视线模拟器Unityeyes创建。然后将眼睛区域隔离网络转移到真实域,以生成真实世界图像的面具。为了成功进行转移,我们在训练过程中利用域随机化,这允许合成图像从较大的差异中受益,并在类似于伪影的增强的帮助下从更大的差异中受益。然后,生成的眼睛区域掩模与原始眼睛图像一起用作我们凝视估计网络的多式输入。我们在三个基准凝视估计数据集(Mpiigaze,Eyediap和Utmultiview)上评估框架,在那里我们通过分别获得7.57%和1.85%的性能,在Eyediap和Utmultiview数据集上设置了新的最新技术Mpiigaze的竞争性能。我们还研究了方法在数据中的噪声方面的鲁棒性,并证明我们的模型对噪声数据不太敏感。最后,我们执行各种实验,包括消融研究,以评估解决方案中不同组件和设计选择的贡献。
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Current domain adaptation methods for face anti-spoofing leverage labeled source domain data and unlabeled target domain data to obtain a promising generalizable decision boundary. However, it is usually difficult for these methods to achieve a perfect domain-invariant liveness feature disentanglement, which may degrade the final classification performance by domain differences in illumination, face category, spoof type, etc. In this work, we tackle cross-scenario face anti-spoofing by proposing a novel domain adaptation method called cyclically disentangled feature translation network (CDFTN). Specifically, CDFTN generates pseudo-labeled samples that possess: 1) source domain-invariant liveness features and 2) target domain-specific content features, which are disentangled through domain adversarial training. A robust classifier is trained based on the synthetic pseudo-labeled images under the supervision of source domain labels. We further extend CDFTN for multi-target domain adaptation by leveraging data from more unlabeled target domains. Extensive experiments on several public datasets demonstrate that our proposed approach significantly outperforms the state of the art.
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We propose a general framework for unsupervised domain adaptation, which allows deep neural networks trained on a source domain to be tested on a different target domain without requiring any training annotations in the target domain. This is achieved by adding extra networks and losses that help regularize the features extracted by the backbone encoder network. To this end we propose the novel use of the recently proposed unpaired image-toimage translation framework to constrain the features extracted by the encoder network. Specifically, we require that the features extracted are able to reconstruct the images in both domains. In addition we require that the distribution of features extracted from images in the two domains are indistinguishable. Many recent works can be seen as specific cases of our general framework. We apply our method for domain adaptation between MNIST, USPS, and SVHN datasets, and Amazon, Webcam and DSLR Office datasets in classification tasks, and also between GTA5 and Cityscapes datasets for a segmentation task. We demonstrate state of the art performance on each of these datasets.
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我们提出了一种新的姿势转移方法,用于从由一系列身体姿势控制的人的单个图像中综合人类动画。现有的姿势转移方法在申请新颖场景时表现出显着的视觉伪影,从而导致保留人的身份和纹理的时间不一致和失败。为了解决这些限制,我们设计了一种构成神经网络,预测轮廓,服装标签和纹理。每个模块化网络明确地专用于可以从合成数据学习的子任务。在推理时间,我们利用训练有素的网络在UV坐标中产生统一的外观和标签,其横跨姿势保持不变。统一的代表提供了一个不完整的且强烈指导,以响应姿势变化而产生外观。我们使用训练有素的网络完成外观并呈现背景。通过这些策略,我们能够以时间上连贯的方式综合人类动画,这些动画可以以时间上连贯的方式保护人的身份和外观,而无需在测试场景上进行任何微调。实验表明,我们的方法在合成质量,时间相干性和泛化能力方面优于最先进的。
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深度神经网络在人类分析中已经普遍存在,增强了应用的性能,例如生物识别识别,动作识别以及人重新识别。但是,此类网络的性能通过可用的培训数据缩放。在人类分析中,对大规模数据集的需求构成了严重的挑战,因为数据收集乏味,廉价,昂贵,并且必须遵守数据保护法。当前的研究研究了\ textit {合成数据}的生成,作为在现场收集真实数据的有效且具有隐私性的替代方案。这项调查介绍了基本定义和方法,在生成和采用合成数据进行人类分析时必不可少。我们进行了一项调查,总结了当前的最新方法以及使用合成数据的主要好处。我们还提供了公开可用的合成数据集和生成模型的概述。最后,我们讨论了该领域的局限性以及开放研究问题。这项调查旨在为人类分析领域的研究人员和从业人员提供。
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尽管基于深度学习的面部相关模型成功显着,但这些模型仍然仅限于真正人类面的领域。另一方面,由于缺乏组织良好的数据集,由于缺乏组织的数据集,动画面的域已经不太积极地研究。在本文中,我们通过可控的合成动画模型介绍了一个大规模动画CeleBfaces数据集(AnimeCeleb),以提高动画面域的研究。为了促进数据生成过程,我们基于开放式3D软件和开发的注释系统构建半自动管道。这导致构建大型动画面部数据集,包括具有丰富注释的多姿态和多样式动画面。实验表明,我们的数据集适用于各种动画相关的任务,如头部重新创建和着色。
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本文介绍了DCT-NET,这是一种新颖的图像翻译体系结构,可用于几张肖像风格。给定有限的样式示例($ \ sim $ 100),新的体系结构可以产生高质量的样式转移结果,具有先进的能力,可以合成高保真内容和强大的一般性来处理复杂的场景(例如,遮挡和配件)。此外,它可以通过一个由部分观察(即风格化的头)训练的优雅评估网络启用全身图像翻译。几乎没有基于学习的样式转移是具有挑战性的,因为由于仅由少数几个培训示例形成的偏见分布,学到的模型很容易在目标域中过度拟合。本文旨在通过采用“首先校准,稍后翻译”的关键思想来应对挑战,并以本地注重的翻译探索增强的全球结构。具体而言,所提出的DCT-NET由三个模块组成:一个内容适配器从源照片借用功能的先验来校准目标样本的内容分布;使用仿射变换来释放空间语义约束的几何扩展模块;以及通过校准分布产生的样品的质地翻译模块学习细粒的转换。实验结果证明了所提出的方法在头部风格化方面具有优势及其对具有自适应变形的完整图像翻译的有效性。
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尽管具有生成对抗网络(GAN)的图像到图像(I2I)翻译的显着进步,但使用单对生成器和歧视器将图像有效地转换为多个目标域中的一组不同图像仍然具有挑战性。现有的I2i翻译方法采用多个针对不同域的特定于域的内容编码,其中每个特定于域的内容编码器仅经过来自同一域的图像的训练。然而,我们认为应从所有域之间的图像中学到内容(域变相)特征。因此,现有方案的每个特定于域的内容编码器都无法有效提取域不变特征。为了解决这个问题,我们提出了一个灵活而通用的Sologan模型,用于在多个域之间具有未配对数据的多模式I2I翻译。与现有方法相反,Solgan算法使用具有附加辅助分类器的单个投影鉴别器,并为所有域共享编码器和生成器。因此,可以使用来自所有域的图像有效地训练Solgan,从而可以有效提取域 - 不变性内容表示。在多个数据集中,针对多个同行和sologan的变体的定性和定量结果证明了该方法的优点,尤其是对于挑战i2i翻译数据集的挑战,即涉及极端形状变化的数据集或在翻译后保持复杂的背景,需要保持复杂的背景。此外,我们通过消融研究证明了Sogan中每个成分的贡献。
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Deep domain adaptation has emerged as a new learning technique to address the lack of massive amounts of labeled data. Compared to conventional methods, which learn shared feature subspaces or reuse important source instances with shallow representations, deep domain adaptation methods leverage deep networks to learn more transferable representations by embedding domain adaptation in the pipeline of deep learning. There have been comprehensive surveys for shallow domain adaptation, but few timely reviews the emerging deep learning based methods. In this paper, we provide a comprehensive survey of deep domain adaptation methods for computer vision applications with four major contributions. First, we present a taxonomy of different deep domain adaptation scenarios according to the properties of data that define how two domains are diverged. Second, we summarize deep domain adaptation approaches into several categories based on training loss, and analyze and compare briefly the state-of-the-art methods under these categories. Third, we overview the computer vision applications that go beyond image classification, such as face recognition, semantic segmentation and object detection. Fourth, some potential deficiencies of current methods and several future directions are highlighted.
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