This paper presents a novel intrinsic image transfer (IIT) algorithm for illumination manipulation, which creates a local image translation between two illumination surfaces. This model is built on an optimization-based framework consisting of three photo-realistic losses defined on the sub-layers factorized by an intrinsic image decomposition. We illustrate that all losses can be reduced without the necessity of taking an intrinsic image decomposition under the well-known spatial-varying illumination illumination-invariant reflectance prior knowledge. Moreover, with a series of relaxations, all of them can be directly defined on images, giving a closed-form solution for image illumination manipulation. This new paradigm differs from the prevailing Retinex-based algorithms, as it provides an implicit way to deal with the per-pixel image illumination. We finally demonstrate its versatility and benefits to the illumination-related tasks such as illumination compensation, image enhancement, and high dynamic range (HDR) image compression, and show the high-quality results on natural image datasets.

When one captures images in low-light conditions, the images often suffer from low visibility. Besides degrading the visual aesthetics of images, this poor quality may also significantly degenerate the performance of many computer vision and multimedia algorithms that are primarily designed for highquality inputs. In this paper, we propose a simple yet effective low-light image enhancement (LIME) method. More concretely, the illumination of each pixel is first estimated individually by finding the maximum value in R, G and B channels. Further, we refine the initial illumination map by imposing a structure prior on it, as the final illumination map. Having the wellconstructed illumination map, the enhancement can be achieved accordingly. Experiments on a number of challenging low-light images are present to reveal the efficacy of our LIME and show its superiority over several state-of-the-arts in terms of enhancement quality and efficiency.

传统上，本征成像或内在图像分解被描述为将图像分解为两层：反射率，材料的反射率;和一个阴影，由光和几何之间的相互作用产生。近年来，深入学习技术已广泛应用，以提高这些分离的准确性。在本调查中，我们概述了那些在知名内在图像数据集和文献中使用的相关度量的结果，讨论了预测所需的内在图像分解的适用性。虽然Lambertian的假设仍然是许多方法的基础，但我们表明，对图像形成过程更复杂的物理原理组件的潜力越来越意识到，这是光学准确的材料模型和几何形状，更完整的逆轻型运输估计。考虑使用的前瞻和模型以及驾驶分解过程的学习架构和方法，我们将这些方法分类为分解的类型。考虑到最近神经，逆和可微分的渲染技术的进步，我们还提供了关于未来研究方向的见解。

在过去的几十年中，盲目的图像质量评估（BIQA）旨在准确地预测图像质量而无需任何原始参考信息，但一直在广泛关注。特别是，在深层神经网络的帮助下，取得了巨大进展。但是，对于夜间图像（NTI）的BIQA的研究仍然较少，通常患有复杂的真实扭曲，例如可见性降低，低对比度，添加噪声和颜色失真。这些多样化的真实降解特别挑战了有效的深神网络的设计，用于盲目NTI质量评估（NTIQE）。在本文中，我们提出了一个新颖的深层分解和双线性池网络（DDB-NET），以更好地解决此问题。 DDB-NET包含三个模块，即图像分解模块，一个特征编码模块和双线性池模块。图像分解模块的灵感来自Itinex理论，并涉及将输入NTI解耦到负责照明信息的照明层组件和负责内容信息的反射层组件。然后，编码模块的功能涉及分别植根于两个解耦组件的降解的特征表示。最后，通过将照明相关和与内容相关的降解作为两因素变化进行建模，将两个特征集组合在一起，将双线汇总在一起以形成统一的表示，以进行质量预测。在几个基准数据集上进行了广泛的实验，已对所提出的DDB-NET的优势得到了很好的验证。源代码将很快提供。

在不完美亮度条件下采取的照片的视觉质量可以通过多种因素来退化，例如，低亮度，成像噪声，颜色失真等。目前的低灯图像增强型号仅关注较低亮度的改善，或者简单地处理整体的所有退化因子，导致次优性能。在本文中，我们建议将增强模型分成两个顺序阶段。第一阶段侧重于基于像素明智的非线性映射来提高场景可见性。第二阶段专注于通过抑制其余变性因素来改善外观保真度。解耦模型有助于两个方面的增强。一方面，整个低光增强可以分为两个更容易的子组织。第一个只旨在增强可见性。它还有助于弥合低光和常光图像之间的大强度间隙。以这种方式，第二个子摊可以成形为局部外观调整。另一方面，由于从第一阶段学习的参数矩阵意识到亮度分布和场景结构，因此可以作为互补信息结合到第二阶段。在实验中，与其他低光图像增强模型相比，我们的模型在定性和定量比较方面表现出最先进的性能。此外，消融研究还验证了我们模型在多个方面的有效性，例如模型结构和损失功能。训练有素的模型可在https://github.com/hanxuhfut/decoupled-low-light-image-enhancement获得。

增强低光图像的质量在许多图像处理和多媒体应用中起着非常重要的作用。近年来，已经开发出各种深入的学习技术来解决这一具有挑战性的任务。典型的框架是同时估计照明和反射率，但它们忽略了在特征空间中封装的场景级上下文信息，从而导致许多不利的结果，例如，细节损失，颜色不饱和，工件等。为了解决这些问题，我们开发了一个新的上下文敏感的分解网络架构，用于利用空间尺度上的场景级上下文依赖项。更具体地说，我们构建了一种双流估计机制，包括反射率和照明估计网络。我们设计一种新的上下文敏感的分解连接来通过结合物理原理来桥接双流机制。进一步构建了空间改变的照明引导，用于实现照明组件的边缘感知平滑性特性。根据不同的培训模式，我们构建CSDNet（配对监督）和CSDGAN（UNS满分监督），以充分评估我们设计的架构。我们在七个测试基准测试中测试我们的方法，以进行大量的分析和评估的实验。由于我们设计的上下文敏感的分解连接，我们成功实现了出色的增强结果，这完全表明我们对现有最先进的方法的优势。最后，考虑到高效的实际需求，我们通过减少通道数来开发轻量级CSDNet（命名为LiteCsdnet）。此外，通过为这两个组件共享编码器，我们获得更轻量级的版本（短路SLITECSDNET）。 SLITECSDNET只包含0.0301M参数，但达到与CSDNET几乎相同的性能。

随着高动态范围（HDR）摄影的日益普及和可访问性，用于动态范围压缩和中等呈现的音调映射操作员（TMO）实际上是要求的。在本文中，我们开发了一种基于生物学的，计算效率和感知优化的两阶段神经网络图像TMO。在第一阶段，由人类视觉系统（HVS）早期阶段的生理学动机，我们首先将HDR图像分解为标准化的Laplacian金字塔。然后，我们使用两个轻巧的深神经网络（DNN），将这种归一化表示作为输入并估计相应LDR图像的拉普拉斯金字塔。我们通过最小化标准化的拉普拉斯金字塔距离（NLPD）来优化音调映射网络，这是一种对人类对音调映射图像质量判断的校准的感知度量。在第二阶段中，我们通过输入HDR图像``校准''，生成具有不同颜色饱和度和细节可见性的伪型曝光图像堆栈。然后，我们通过最大化MEF-SSIM的变体，这是另一个具有感知校准的度量以进行图像融合，将另一个轻巧的DNN训练将LDR图像堆叠融合到所需的LDR图像中。通过这样做，提出的TMO是完全自动的，以映射未校准的HDR图像。在一组独立的HDR图像中，我们发现我们的方法生成具有更好的视觉质量的图像，并且是本地最快的TMO之一。

在低灯条件下捕获的图像遭受低可视性和各种成像伪影，例如真实噪音。现有的监督启示算法需要大量的像素对齐的训练图像对，这很难在实践中准备。虽然弱监督或无人监督的方法可以缓解这些挑战，但不使用配对的训练图像，由于缺乏相应的监督，一些现实世界的文物不可避免地被错误地放大。在本文中，而不是使用完美的对齐图像进行培训，我们创造性地使用未对准的现实世界图像作为指导，这很容易收集。具体地，我们提出了一个交叉图像解剖线程（CIDN），以分别提取来自低/常光图像的交叉图像亮度和图像特定内容特征。基于此，CIDN可以同时校正特征域中的亮度和抑制图像伪像，其在很大程度上将鲁棒性增加到像素偏移。此外，我们收集了一个新的低光图像增强数据集，包括具有现实世界腐败的未对准培训图像。实验结果表明，我们的模型在新建议的数据集和其他流行的低光数据集中实现了最先进的表演。

基于深度学习的低光图像增强方法通常需要巨大的配对训练数据，这对于在现实世界的场景中捕获是不切实际的。最近，已经探索了无监督的方法来消除对成对训练数据的依赖。然而，由于没有前衣，它们在不同的现实情景中表现得不稳定。为了解决这个问题，我们提出了一种基于先前（HEP）的有效预期直方图均衡的无监督的低光图像增强方法。我们的作品受到了有趣的观察，即直方图均衡增强图像的特征图和地面真理是相似的。具体而言，我们制定了HEP，提供了丰富的纹理和亮度信息。嵌入一​​个亮度模块（LUM），它有助于将低光图像分解为照明和反射率图，并且反射率图可以被视为恢复的图像。然而，基于Retinex理论的推导揭示了反射率图被噪声污染。我们介绍了一个噪声解剖学模块（NDM），以解除反射率图中的噪声和内容，具有不配对清洁图像的可靠帮助。通过直方图均衡的先前和噪声解剖，我们的方法可以恢复更精细的细节，更有能力抑制现实世界低光场景中的噪声。广泛的实验表明，我们的方法对最先进的无监督的低光增强算法有利地表现出甚至与最先进的监督算法匹配。

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。

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。

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。

在低光环境中捕获的图像经常遭受复杂的降级。简单地调整光不可避免地导致隐藏噪声和颜色失真的突发。从退化投入寻求满足的照明，清洁和现实主义的结果​​，这篇论文提出了一种灵感来自分界和规则原则的新颖框架，大大减轻了退化纠缠。假设图像可以被分解成纹理（具有可能的噪声）和颜色分量，可以具体地执行噪声去除和颜色校正以及光调节。为此目的，我们建议将来自RGB空间的图像转换为亮度色度。可调节的噪声抑制网络设计用于消除亮度亮度的噪声，其具有估计的照明图以指示噪声升高水平。增强型亮度进一步用于色度映射器的指导，以产生现实颜色。进行了广泛的实验，揭示了我们设计的有效性，并在几个基准数据集上展示了定量和定性的最先进的替代方案的优势。我们的代码在HTTPS://github.com/mingcv/bread下公开提供。

图像或视频外观特征（例如颜色，纹理，音调，照明等）反映了一个人的视觉感知和对图像或视频的直接印象。给定的源图像（视频）和目标图像（视频），图像（视频）颜色传输技术旨在处理源图像或视频的颜色（请注意，源图像或视频也引用了参考图像或一些文献中的视频）使它看起来像目标图像或视频的视频，即将目标图像或视频的外观传输到源图像或视频的外观，从而可以改变对源图像或视频的感知。作为色彩传输的扩展，样式转移是指以风格样本或通过样式传输模型的样式样本或一组图像的艺术家的样式呈现目标图像或视频的内容。作为一个新兴领域，对风格转移的研究吸引了许多研究人员的注意。经过数十年的发展，它已成为一项高度的跨学科研究，并可以实现各种艺术表达方式。本文概述了过去几年的色彩传输和样式转移方法。

Objective methods for assessing perceptual image quality have traditionally attempted to quantify the visibility of errors between a distorted image and a reference image using a variety of known properties of the human visual system. Under the assumption that human visual perception is highly adapted for extracting structural information from a scene, we introduce an alternative framework for quality assessment based on the degradation of structural information. As a specific example of this concept, we develop a Structural Similarity Index and demonstrate its promise through a set of intuitive examples, as well as comparison to both subjective ratings and state-of-the-art objective methods on a database of images compressed with JPEG and JPEG2000. 1

With the development of convolutional neural networks, hundreds of deep learning based dehazing methods have been proposed. In this paper, we provide a comprehensive survey on supervised, semi-supervised, and unsupervised single image dehazing. We first discuss the physical model, datasets, network modules, loss functions, and evaluation metrics that are commonly used. Then, the main contributions of various dehazing algorithms are categorized and summarized. Further, quantitative and qualitative experiments of various baseline methods are carried out. Finally, the unsolved issues and challenges that can inspire the future research are pointed out. A collection of useful dehazing materials is available at \url{https://github.com/Xiaofeng-life/AwesomeDehazing}.

固有的图像分解是一个重要且长期存在的计算机视觉问题。给定输入映像，恢复物理场景属性的定位不足。几个出于身体动机的先验已被用来限制固有图像分解的优化问题的解决方案空间。这项工作利用了深度学习的优势，并表明它可以以高效率解决这个具有挑战性的计算机视觉问题。焦点在于特征编码阶段，从输入图像中提取不同固有层的区分特征。为了实现这一目标，我们探讨了高维特征嵌入空间中不同内在组件的独特特性。我们定义特征分布差异，以有效地分离不同内在组件的特征向量。功能分布也受到限制，以通过特征分布一致性符合真实的分布。此外，还提供了一种数据完善方法来消除Sintel数据集中的数据不一致，使其更适合固有图像分解。我们的方法还扩展到基于相邻帧之间像素的对应关系的固有视频分解。实验结果表明，我们提出的网络结构可以胜过现有的最新最新。

网状denoising是数字几何处理中的基本问题。它试图消除表面噪声，同时尽可能准确地保留表面固有信号。尽管传统的智慧是基于专门的先验来平稳表面的，但基于学习的方法在概括和自动化方面取得了巨大的成功。在这项工作中，我们对网格denoising的进步进行了全面的综述，其中包含传统的几何方法和最近的基于学习的方法。首先，要熟悉读者的denoising任务，我们总结了网格denoising中的四个常见问题。然后，我们提供了两种现有的脱氧方法的分类。此外，分别详细介绍和分析了三个重要类别，包括优化，过滤器和基于数据驱动的技术。说明了定性和定量比较，以证明最先进的去核方法的有效性。最后，指出未来工作的潜在方向来解决这些方法的共同问题。这项工作还建立了网格denoising基准测试，未来的研究人员将通过最先进的方法轻松方便地评估其方法。

移动设备上的低光成像通常是由于不足的孔径穿过相对较小的孔径而挑战，导致信噪比较低。以前的大多数关于低光图像处理的作品仅关注单个任务，例如照明调整，颜色增强或删除噪声；或在密切依赖于从特定的摄像机模型中收集的长时间曝光图像对的关节照明调整和降解任务上，因此，这些方法在需要摄像机特定的关节增强和恢复的现实环境中不太实用且可推广。为了解决这个问题，在本文中，我们提出了一个低光图像处理框架，该框架可以执行关节照明调整，增强色彩和降解性。考虑到模型特异性数据收集的难度和捕获图像的超高定义，我们设计了两个分支：系数估计分支以及关节增强和denoising分支。系数估计分支在低分辨率空间中起作用，并预测通过双边学习增强的系数，而关节增强和去核分支在全分辨率空间中工作，并逐步执行关节增强和脱氧。与现有方法相反，我们的框架在适应另一个摄像机模型时不需要回忆大量数据，这大大减少了微调我们用于实际使用方法所需的努力。通过广泛的实验，与当前的最新方法相比，我们在现实世界中的低光成像应用中证明了它的巨大潜力。

在弱照明条件下捕获的图像可能会严重降低图像质量。求解一系列低光图像的降解可以有效地提高图像的视觉质量和高级视觉任务的性能。在本研究中，提出了一种新的基于RETINEX的实际网络（R2RNET），用于低光图像增强，其包括三个子网：DECOM-NET，DENOISE-NET和RELIGHT-NET。这三个子网分别用于分解，去噪，对比增强和细节保存。我们的R2RNET不仅使用图像的空间信息来提高对比度，还使用频率信息来保留细节。因此，我们的模型对所有退化的图像进行了更强大的结果。与在合成图像上培训的最先前的方法不同，我们收集了第一个大型现实世界配对的低/普通灯图像数据集（LSRW数据集），以满足培训要求，使我们的模型具有更好的现实世界中的泛化性能场景。对公共数据集的广泛实验表明，我们的方法在定量和视觉上以现有的最先进方法优于现有的现有方法。此外，我们的结果表明，通过使用我们在低光条件下的方法获得的增强的结果，可以有效地改善高级视觉任务（即面部检测）的性能。我们的代码和LSRW数据集可用于：https：//github.com/abcdef2000/r2rnet。