尽管基准数据集的成功，但大多数先进的面部超分辨率模型在真实情况下表现不佳，因为真实图像与合成训练对之间的显着域间隙。为了解决这个问题，我们提出了一种用于野外面部超分辨率的新型域 - 自适应降级网络。该降级网络预测流场以及中间低分辨率图像。然后，通过翘曲中间图像来生成降级的对应物。利用捕获运动模糊的偏好，这种模型在保护原始图像和劣化之间保持身份一致性更好地执行。我们进一步提出了超分辨率网络的自我调节块。该块将输入图像作为条件术语，以有效地利用面部结构信息，从而消除了对显式前沿的依赖性，例如，面部地标或边界。我们的模型在Celeba和真实世界的面部数据集上实现了最先进的性能。前者展示了我们所提出的建筑的强大生成能力，而后者展示了现实世界中的良好的身份一致性和感知品质。

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

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。

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.

图像超分辨率（SR）是重要的图像处理方法之一，可改善计算机视野领域的图像分辨率。在过去的二十年中，在超级分辨率领域取得了重大进展，尤其是通过使用深度学习方法。这项调查是为了在深度学习的角度进行详细的调查，对单像超分辨率的最新进展进行详细的调查，同时还将告知图像超分辨率的初始经典方法。该调查将图像SR方法分类为四个类别，即经典方法，基于学习的方法，无监督学习的方法和特定领域的SR方法。我们还介绍了SR的问题，以提供有关图像质量指标，可用参考数据集和SR挑战的直觉。使用参考数据集评估基于深度学习的方法。一些审查的最先进的图像SR方法包括增强的深SR网络（EDSR），周期循环gan（Cincgan），多尺度残留网络（MSRN），Meta残留密度网络（META-RDN） ，反复反射网络（RBPN），二阶注意网络（SAN），SR反馈网络（SRFBN）和基于小波的残留注意网络（WRAN）。最后，这项调查以研究人员将解决SR的未来方向和趋势和开放问题的未来方向和趋势。

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。

Deep Convolutional Neural Networks (DCNNs) have exhibited impressive performance on image super-resolution tasks. However, these deep learning-based super-resolution methods perform poorly in real-world super-resolution tasks, where the paired high-resolution and low-resolution images are unavailable and the low-resolution images are degraded by complicated and unknown kernels. To break these limitations, we propose the Unsupervised Bi-directional Cycle Domain Transfer Learning-based Generative Adversarial Network (UBCDTL-GAN), which consists of an Unsupervised Bi-directional Cycle Domain Transfer Network (UBCDTN) and the Semantic Encoder guided Super Resolution Network (SESRN). First, the UBCDTN is able to produce an approximated real-like LR image through transferring the LR image from an artificially degraded domain to the real-world LR image domain. Second, the SESRN has the ability to super-resolve the approximated real-like LR image to a photo-realistic HR image. Extensive experiments on unpaired real-world image benchmark datasets demonstrate that the proposed method achieves superior performance compared to state-of-the-art methods.

当前的深层图像超分辨率（SR）方法试图从下采样的图像或假设简单高斯内核和添加噪声中降解来恢复高分辨率图像。但是，这种简单的图像处理技术代表了降低图像分辨率的现实世界过程的粗略近似。在本文中，我们提出了一个更现实的过程，通过引入新的内核对抗学习超分辨率（KASR）框架来处理现实世界图像SR问题，以降低图像分辨率。在提议的框架中，降解内核和噪声是自适应建模的，而不是明确指定的。此外，我们还提出了一个迭代监督过程和高频选择性目标，以进一步提高模型SR重建精度。广泛的实验验证了对现实数据集中提出的框架的有效性。

现实世界图像超分辨率（SR）的关键挑战是在低分辨率（LR）图像中恢复具有复杂未知降解（例如，下采样，噪声和压缩）的缺失细节。大多数以前的作品还原图像空间中的此类缺失细节。为了应对自然图像的高度多样性，他们要么依靠难以训练和容易训练和伪影的不稳定的甘体，要么诉诸于通常不可用的高分辨率（HR）图像中的明确参考。在这项工作中，我们提出了匹配SR（FEMASR）的功能，该功能在更紧凑的特征空间中恢复了现实的HR图像。与图像空间方法不同，我们的FEMASR通过将扭曲的LR图像{\ IT特征}与我们预读的HR先验中的无失真性HR对应物匹配来恢复HR图像，并解码匹配的功能以获得现实的HR图像。具体而言，我们的人力资源先验包含一个离散的特征代码簿及其相关的解码器，它们在使用量化的生成对抗网络（VQGAN）的HR图像上预估计。值得注意的是，我们在VQGAN中结合了一种新型的语义正则化，以提高重建图像的质量。对于功能匹配，我们首先提取由LR编码器组成的LR编码器的LR功能，然后遵循简单的最近邻居策略，将其与预读的代码簿匹配。特别是，我们为LR编码器配备了与解码器的残留快捷方式连接，这对于优化功能匹配损耗至关重要，还有助于补充可能的功能匹配错误。实验结果表明，我们的方法比以前的方法产生更现实的HR图像。代码以\ url {https://github.com/chaofengc/femasr}发布。

Convolutional Neural Network (CNN)-based image super-resolution (SR) has exhibited impressive success on known degraded low-resolution (LR) images. However, this type of approach is hard to hold its performance in practical scenarios when the degradation process is unknown. Despite existing blind SR methods proposed to solve this problem using blur kernel estimation, the perceptual quality and reconstruction accuracy are still unsatisfactory. In this paper, we analyze the degradation of a high-resolution (HR) image from image intrinsic components according to a degradation-based formulation model. We propose a components decomposition and co-optimization network (CDCN) for blind SR. Firstly, CDCN decomposes the input LR image into structure and detail components in feature space. Then, the mutual collaboration block (MCB) is presented to exploit the relationship between both two components. In this way, the detail component can provide informative features to enrich the structural context and the structure component can carry structural context for better detail revealing via a mutual complementary manner. After that, we present a degradation-driven learning strategy to jointly supervise the HR image detail and structure restoration process. Finally, a multi-scale fusion module followed by an upsampling layer is designed to fuse the structure and detail features and perform SR reconstruction. Empowered by such degradation-based components decomposition, collaboration, and mutual optimization, we can bridge the correlation between component learning and degradation modelling for blind SR, thereby producing SR results with more accurate textures. Extensive experiments on both synthetic SR datasets and real-world images show that the proposed method achieves the state-of-the-art performance compared to existing methods.

盲目图像超分辨率（SR）的典型方法通过直接估算或学习潜在空间中的降解表示来处理未知的降解。这些方法的一个潜在局限性是，他们假设可以通过整合各种手工降解（例如，比科比克下采样）来模拟未知的降解，这不一定是正确的。现实世界中的降解可能超出了手工降解的模拟范围，这被称为新型降解。在这项工作中，我们建议学习一个潜在的降解空间，可以将其从手工制作的（基本）降解中推广到新的降解。然后将其在此潜在空间中获得的新型降解的表示形式被利用，以生成与新型降解一致的降级图像，以构成SR模型的配对训练数据。此外，我们执行各种推断，以使潜在表示空间中的降解后降解与先前的分布（例如高斯分布）相匹配。因此，我们能够采样更多的高质量表示以进行新的降级，以增加SR模型的训练数据。我们对合成数据集和现实数据集进行了广泛的实验，以验证我们在新型降解中盲目超分辨率的有效性和优势。

最近的深面幻觉方法显示出令人惊叹的超级分辨面部图像，甚至超过人类能力。但是，这些算法主要在非公共合成数据集上评估。因此，尚不清楚这些算法如何在公共面幻觉数据集上执行。同时，大多数现有数据集都不太考虑种族的分布，这使得在这些数据集上训练的面部幻觉方法偏向于某些特定种族。为了解决上述两个问题，在本文中，我们构建了一个公共种族多样化的面部数据集，Edface-Celeb-1M，并设计了面部幻觉的基准任务。我们的数据集包括170万张覆盖不同国家 /地区的照片，并具有平衡的种族组成。据我们所知，它是野外最大且公开的面部幻觉数据集。与该数据集相关联，本文还贡献了各种评估协议，并提供了全面的分析，以基于现有的最新方法。基准评估证明了最新算法的性能和局限性。

Existing convolutional neural networks (CNN) based image super-resolution (SR) methods have achieved impressive performance on bicubic kernel, which is not valid to handle unknown degradations in real-world applications. Recent blind SR methods suggest to reconstruct SR images relying on blur kernel estimation. However, their results still remain visible artifacts and detail distortion due to the estimation errors. To alleviate these problems, in this paper, we propose an effective and kernel-free network, namely DSSR, which enables recurrent detail-structure alternative optimization without blur kernel prior incorporation for blind SR. Specifically, in our DSSR, a detail-structure modulation module (DSMM) is built to exploit the interaction and collaboration of image details and structures. The DSMM consists of two components: a detail restoration unit (DRU) and a structure modulation unit (SMU). The former aims at regressing the intermediate HR detail reconstruction from LR structural contexts, and the latter performs structural contexts modulation conditioned on the learned detail maps at both HR and LR spaces. Besides, we use the output of DSMM as the hidden state and design our DSSR architecture from a recurrent convolutional neural network (RCNN) view. In this way, the network can alternatively optimize the image details and structural contexts, achieving co-optimization across time. Moreover, equipped with the recurrent connection, our DSSR allows low- and high-level feature representations complementary by observing previous HR details and contexts at every unrolling time. Extensive experiments on synthetic datasets and real-world images demonstrate that our method achieves the state-of-the-art against existing methods. The source code can be found at https://github.com/Arcananana/DSSR.

我们表明，诸如Stylegan和Biggan之类的预训练的生成对抗网络（GAN）可以用作潜在银行，以提高图像超分辨率的性能。尽管大多数现有面向感知的方法试图通过以对抗性损失学习来产生现实的产出，但我们的方法，即生成的潜在银行（GLEAN），通过直接利用预先训练的gan封装的丰富而多样的先验来超越现有实践。但是，与需要在运行时需要昂贵的图像特定优化的普遍的GAN反演方法不同，我们的方法只需要单个前向通行证才能修复。可以轻松地将Glean合并到具有多分辨率Skip连接的简单编码器银行decoder架构中。采用来自不同生成模型的先验，可以将收集到各种类别（例如人的面孔，猫，建筑物和汽车）。我们进一步提出了一个轻巧的Glean，名为Lightglean，该版本仅保留Glean中的关键组成部分。值得注意的是，Lightglean仅由21％的参数和35％的拖鞋组成，同时达到可比的图像质量。我们将方法扩展到不同的任务，包括图像着色和盲图恢复，广泛的实验表明，与现有方法相比，我们提出的模型表现出色。代码和模型可在https://github.com/open-mmlab/mmediting上找到。

基于参考的图像超分辨率（REFSR）旨在利用辅助参考（REF）图像为超溶解的低分辨率（LR）图像。最近，RefSR引起了极大的关注，因为它提供了超越单图SR的替代方法。但是，解决REFSR问题有两个关键的挑战：（i）当它们显着不同时，很难匹配LR和Ref图像之间的对应关系； （ii）如何将相关纹理从参考图像转移以补偿LR图像的细节非常具有挑战性。为了解决RefSR的这些问题，本文提出了一个可变形的注意变压器，即DATSR，具有多个尺度，每个尺度由纹理特征编码器（TFE）模块组成，基于参考的可变形注意（RDA）模块和残差功能聚合（RFA）模块。具体而言，TFE首先提取图像转换（例如，亮度）不敏感的LR和REF图像，RDA可以利用多个相关纹理来补偿更多的LR功能信息，而RFA最终汇总了LR功能和相关纹理，以获得更愉快的宜人的质地结果。广泛的实验表明，我们的DATSR在定量和质量上实现了基准数据集上的最新性能。

Reference-based image super-resolution (RefSR) is a promising SR branch and has shown great potential in overcoming the limitations of single image super-resolution. While previous state-of-the-art RefSR methods mainly focus on improving the efficacy and robustness of reference feature transfer, it is generally overlooked that a well reconstructed SR image should enable better SR reconstruction for its similar LR images when it is referred to as. Therefore, in this work, we propose a reciprocal learning framework that can appropriately leverage such a fact to reinforce the learning of a RefSR network. Besides, we deliberately design a progressive feature alignment and selection module for further improving the RefSR task. The newly proposed module aligns reference-input images at multi-scale feature spaces and performs reference-aware feature selection in a progressive manner, thus more precise reference features can be transferred into the input features and the network capability is enhanced. Our reciprocal learning paradigm is model-agnostic and it can be applied to arbitrary RefSR models. We empirically show that multiple recent state-of-the-art RefSR models can be consistently improved with our reciprocal learning paradigm. Furthermore, our proposed model together with the reciprocal learning strategy sets new state-of-the-art performances on multiple benchmarks.

Face super-resolution is a domain-specific image super-resolution, which aims to generate High-Resolution (HR) face images from their Low-Resolution (LR) counterparts. In this paper, we propose a novel face super-resolution method, namely Semantic Encoder guided Generative Adversarial Face Ultra-Resolution Network (SEGA-FURN) to ultra-resolve an unaligned tiny LR face image to its HR counterpart with multiple ultra-upscaling factors (e.g., 4x and 8x). The proposed network is composed of a novel semantic encoder that has the ability to capture the embedded semantics to guide adversarial learning and a novel generator that uses a hierarchical architecture named Residual in Internal Dense Block (RIDB). Moreover, we propose a joint discriminator which discriminates both image data and embedded semantics. The joint discriminator learns the joint probability distribution of the image space and latent space. We also use a Relativistic average Least Squares loss (RaLS) as the adversarial loss to alleviate the gradient vanishing problem and enhance the stability of the training procedure. Extensive experiments on large face datasets have proved that the proposed method can achieve superior super-resolution results and significantly outperform other state-of-the-art methods in both qualitative and quantitative comparisons.

随着深度学习（DL）的出现，超分辨率（SR）也已成为一个蓬勃发展的研究领域。然而，尽管结果有希望，但该领域仍然面临需要进一步研究的挑战，例如，允许灵活地采样，更有效的损失功能和更好的评估指标。我们根据最近的进步来回顾SR的域，并检查最新模型，例如扩散（DDPM）和基于变压器的SR模型。我们对SR中使用的当代策略进行了批判性讨论，并确定了有前途但未开发的研究方向。我们通过纳入该领域的最新发展，例如不确定性驱动的损失，小波网络，神经体系结构搜索，新颖的归一化方法和最新评估技术来补充先前的调查。我们还为整章中的模型和方法提供了几种可视化，以促进对该领域趋势的全球理解。最终，这篇综述旨在帮助研究人员推动DL应用于SR的界限。

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}。

成功地应用生成的对抗性网络（GaN）以研究感知单个图像超级度（SISR）。然而，GaN经常倾向于产生具有高频率细节的图像与真实的细节不一致。灵感来自传统细节增强算法，我们提出了一种新的先前知识，先前的细节，帮助GaN减轻这个问题并恢复更现实的细节。所提出的方法名为DSRAN，包括良好设计的详细提取算法，用于捕获图像中最重要的高频信息。然后，两种鉴别器分别用于在图像域和细节域修复上进行监督。 DSRGAN通过细节增强方式将恢复的细节合并到最终输出中。 DSRGAN的特殊设计从基于模型的常规算法和数据驱动的深度学习网络中获得了优势。实验结果表明，DSRGAN在感知度量上表现出最先进的SISR方法，并同时达到保真度量的可比结果。在DSRGAN之后，将其他传统的图像处理算法结合到深度学习网络中，以形成基于模型的深SISR。