基于草图的图像操作是一个交互式图像编辑任务，用于根据用户的输入草图修改图像。现有方法通常将此任务制定为条件染色问题，这需要用户绘制除草图之外还要修改区域的额外掩码。蒙面区域被视为孔，并通过剪影模型填充在草图上。利用这种配方，可以通过随机制造掩模和提取边缘或轮廓来容易地获得成对的训练数据。虽然此设置简化了数据准备和模型设计，但它使用户交互复杂化并丢弃在蒙面区域中的有用信息。为此，我们调查了一种基于草图的图像操作的新范式：无掩盖的本地图像操作，只需要从用户素描输入并利用整个原始图像。给定图像和草图，我们的模型会自动预测目标修改区域并将其编码为结构不可知的风格矢量。然后，发电机基于样式向量和草图综合新的图像内容。最终通过将发电机输出混合到原始图像的修改区域中来产生操纵图像。我们的模型可以通过学习从风格矢量和素描的图像区域的重建来训练自我监督的时尚。该方法提供了更简单，更直观的用户工作流程，用于基于草图的图像操作，并提供比以前的方法更好的结果。更多结果，代码和交互式演示将在\ url {https://zengxianyu.github.io/sketchedit}上获得。

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。

Figure 1: Free-form image inpainting results by our system built on gated convolution. Each triad shows original image, free-form input and our result from left to right. The system supports free-form mask and guidance like user sketch. It helps user remove distracting objects, modify image layouts and edit faces in images.

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。

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。

发型转移是将源发型修改为目标的任务。尽管最近的发型转移模型可以反映发型的精致特征，但它们仍然有两个主要局限性。首先，当源和目标图像具有不同的姿势（例如，查看方向或面部尺寸）时，现有方法无法转移发型，这在现实世界中很普遍。同样，当源图像中有非平凡的区域被其原始头发遮住时，先前的模型会产生不切实际的图像。当将长发修改为短发时，肩膀或背景被长发遮住了。为了解决这些问题，我们为姿势不变的发型转移，发型提出了一个新颖的框架。我们的模型包括两个阶段：1）基于流动的头发对齐和2）头发合成。在头发对齐阶段，我们利用基于关键点的光流估计器将目标发型与源姿势对齐。然后，我们基于语义区域感知的嵌入面膜（SIM）估计器在头发合成阶段生成最终的发型转移图像。我们的SIM估计器将源图像中的封闭区域划分为不同的语义区域，以反映其在涂料过程中的独特特征。为了证明我们的模型的有效性，我们使用多视图数据集（K-Hairstyle和Voxceleb）进行定量和定性评估。结果表明，发型通过在不同姿势的图像之间成功地转移发型来实现最先进的表现，而这是以前从未实现的。

Deep learning techniques have made considerable progress in image inpainting, restoration, and reconstruction in the last few years. Image outpainting, also known as image extrapolation, lacks attention and practical approaches to be fulfilled, owing to difficulties caused by large-scale area loss and less legitimate neighboring information. These difficulties have made outpainted images handled by most of the existing models unrealistic to human eyes and spatially inconsistent. When upsampling through deconvolution to generate fake content, the naive generation methods may lead to results lacking high-frequency details and structural authenticity. Therefore, as our novelties to handle image outpainting problems, we introduce structural prior as a condition to optimize the generation quality and a new semantic embedding term to enhance perceptual sanity. we propose a deep learning method based on Generative Adversarial Network (GAN) and condition edges as structural prior in order to assist the generation. We use a multi-phase adversarial training scheme that comprises edge inference training, contents inpainting training, and joint training. The newly added semantic embedding loss is proved effective in practice.

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。

场景文本擦除，它在自然图像中替换了具有合理内容的文本区域，近年来在计算机视觉社区中造成了重大关注。场景文本删除中有两个潜在的子任务：文本检测和图像修复。两个子任务都需要相当多的数据来实现更好的性能;但是，缺乏大型现实世界场景文本删除数据集不允许现有方法实现其潜力。为了弥补缺乏成对的真实世界数据，我们在额外的增强后大大使用了合成文本，随后仅在改进的合成文本引擎生成的数据集上培训了我们的模型。我们所提出的网络包含一个笔划掩模预测模块和背景染色模块，可以从裁剪文本图像中提取文本笔划作为相对较小的孔，以维持更多的背景内容以获得更好的修复结果。该模型可以用边界框部分删除场景图像中的文本实例，或者使用现有场景文本检测器进行自动场景文本擦除。 SCUT-SYN，ICDAR2013和SCUT-ENSTEXT数据集的定性和定量评估的实验结果表明，即使在现实世界数据上培训，我们的方法也显着优于现有的最先进的方法。

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。

由于发型的复杂性和美味，编辑发型是独一无二的，而且具有挑战性。尽管最近的方法显着改善了头发的细节，但是当源图像的姿势与目标头发图像的姿势大不相同时，这些模型通常会产生不良的输出，从而限制了其真实世界的应用。发型是一种姿势不变的发型转移模型，可以减轻这种限制，但在保留精致的头发质地方面仍然表现出不令人满意的质量。为了解决这些局限性，我们提出了配备潜在优化和新呈现的局部匹配损失的高性能姿势不变的发型转移模型。在stylegan2潜在空间中，我们首先探索目标头发的姿势对准的潜在代码，并根据本地风格匹配保留了详细纹理。然后，我们的模型对源的遮挡构成了对齐的目标头发的遮挡，并将两个图像混合在一起以产生最终输出。实验结果表明，我们的模型在在较大的姿势差异和保留局部发型纹理下转移发型方面具有优势。

Previous virtual try-on methods usually focus on aligning a clothing item with a person, limiting their ability to exploit the complex pose, shape and skin color of the person, as well as the overall structure of the clothing, which is vital to photo-realistic virtual try-on. To address this potential weakness, we propose a fill in fabrics (FIFA) model, a self-supervised conditional generative adversarial network based framework comprised of a Fabricator and a unified virtual try-on pipeline with a Segmenter, Warper and Fuser. The Fabricator aims to reconstruct the clothing image when provided with a masked clothing as input, and learns the overall structure of the clothing by filling in fabrics. A virtual try-on pipeline is then trained by transferring the learned representations from the Fabricator to Warper in an effort to warp and refine the target clothing. We also propose to use a multi-scale structural constraint to enforce global context at multiple scales while warping the target clothing to better fit the pose and shape of the person. Extensive experiments demonstrate that our FIFA model achieves state-of-the-art results on the standard VITON dataset for virtual try-on of clothing items, and is shown to be effective at handling complex poses and retaining the texture and embroidery of the clothing.

Figure 1: (a) and (b): input images; (c): the "two-face" generated by naively copying the left half from (a) and the right half from (b); (d): the "two-face" generated by our Image2StyleGAN++ framework.

尽管深度学习使图像介绍方面取得了巨大的飞跃，但当前的方法通常无法综合现实的高频细节。在本文中，我们建议将超分辨率应用于粗糙的重建输出，以高分辨率进行精炼，然后将输出降低到原始分辨率。通过将高分辨率图像引入改进网络，我们的框架能够重建更多的细节，这些细节通常由于光谱偏置而被平滑 - 神经网络倾向于比高频更好地重建低频。为了协助培训大型高度孔洞的改进网络，我们提出了一种渐进的学习技术，其中缺失区域的大小随着培训的进行而增加。我们的缩放，完善和缩放策略，结合了高分辨率的监督和渐进学习，构成了一种框架 - 不合时宜的方法，用于增强高频细节，可应用于任何基于CNN的涂层方法。我们提供定性和定量评估以及消融分析，以显示我们方法的有效性。这种看似简单但功能强大的方法优于最先进的介绍方法。我们的代码可在https://github.com/google/zoom-to-inpaint中找到

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。

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。

We propose semantic region-adaptive normalization (SEAN), a simple but effective building block for Generative Adversarial Networks conditioned on segmentation masks that describe the semantic regions in the desired output image. Using SEAN normalization, we can build a network architecture that can control the style of each semantic region individually, e.g., we can specify one style reference image per region. SEAN is better suited to encode, transfer, and synthesize style than the best previous method in terms of reconstruction quality, variability, and visual quality. We evaluate SEAN on multiple datasets and report better quan-titative metrics (e.g. FID, PSNR) than the current state of the art. SEAN also pushes the frontier of interactive image editing. We can interactively edit images by changing segmentation masks or the style for any given region. We can also interpolate styles from two reference images per region. Code: https://github.com/ZPdesu/SEAN .

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。

动态对象对机器人对环境的看法产生了重大影响，这降低了本地化和映射等基本任务的性能。在这项工作中，我们通过在由动态对象封闭的区域中合成合理的颜色，纹理和几何形状来解决这个问题。我们提出了一种新的几何感知Dynafill架构，其遵循粗略拓扑，并将我们所通用的经常性反馈机制结合到自适应地融合来自之前的时间步来的信息。我们使用对抗性培训来优化架构，以综合精细的现实纹理，使其能够以空间和时间相干的方式在线在线遮挡地区的幻觉和深度结构，而不依赖于未来的帧信息。将我们的待遇问题作为图像到图像到图像的翻译任务，我们的模型还纠正了与场景中动态对象的存在相关的区域，例如阴影或反射。我们引入了具有RGB-D图像，语义分段标签，摄像机的大型高估数据集，以及遮挡区域的地面RGB-D信息。广泛的定量和定性评估表明，即使在挑战天气条件下，我们的方法也能实现最先进的性能。此外，我们使用综合图像显示基于检索的视觉本地化的结果，该图像证明了我们方法的效用。

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。