本文研究了从快照编码的LDR视频重建高动态范围（HDR）视频。构建HDR视频需要为每个帧恢复HDR值并保持连续帧之间的一致性。从单个图像捕获的HDR图像获取，也称为快照HDR成像，可以通过多种方式实现。例如，通过将光学元件引入相机的光学堆叠来实现可重新配置的快照HDR相机;通过将编码掩模放置在传感器前方的小支座距离处。可以使用深度学习方法从捕获的编码图像中恢复高质量的HDR图像。本研究利用3D-CNNS从编码LDR视频执行联合去脱模，去噪和HDR视频重建。我们通过引入考虑短期和长期一致性的时间损耗函数来执行更季度一致的HDR视频重建。获得的结果是有前途的，可以使用传统相机导致经济实惠的HDR视频捕获。
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来自单个运动模糊图像的视频重建是一个具有挑战性的问题，可以增强现有的相机的能力。最近，几种作品使用传统的成像和深度学习解决了这项任务。然而，由于方向模糊和噪声灵敏度，这种纯粹 - 数字方法本质上是有限的。一些作品提出使用非传统图像传感器解决这些限制，然而，这种传感器非常罕见和昂贵。为了使这些限制具有更简单的方法，我们提出了一种用于视频重建的混合光学 - 数字方法，其仅需要对现有光学系统的简单修改。在图像采集期间，在镜头孔径中使用学习的动态相位编码以对运动轨迹进行编码，该运动轨迹用作视频重建过程的先前信息。使用图像到视频卷积神经网络，所提出的计算相机以各种编码运动模糊图像的各种帧速率产生锐帧帧突发。与现有方法相比，我们使用模拟和现实世界的相机原型表现了优势和改进的性能。
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高动态范围（HDR）视频提供比标准低动态范围（LDR）视频更具视觉上的体验。尽管HDR成像具有重要进展，但仍有一个具有挑战性的任务，可以使用传统的现成摄像头捕获高质量的HDR视频。现有方法完全依赖于在相邻的LDR序列之间使用致密光流来重建HDR帧。然而，当用嘈杂的框架应用于交替的曝光时，它们会导致颜色和暴露的曝光不一致。在本文中，我们提出了一种从LDR序列与交替曝光的LDR序列的HDR视频重建的端到端GAN框架。我们首先从Noisy LDR视频中提取清洁LDR帧，并具有在自我监督设置中培训的去噪网络的交替曝光。然后，我们将相邻的交流帧与参考帧对齐，然后在完全的对手设置中重建高质量的HDR帧。为了进一步提高所产生帧的鲁棒性和质量，我们在培训过程中将时间稳定性的正则化术语与成本函数的内容和风格的损耗一起融合。实验结果表明，我们的框架实现了最先进的性能，并通过现有方法生成视频的优质HDR帧。
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在许多计算机视觉应用程序中，对高动态范围（HDR）场景的能力至关重要。然而，传统传感器的动态范围基本上受其井容量的限制，导致明亮场景部件的饱和度。为了克服这种限制，新兴传感器提供了用于编码入射辐照度的像素处理能力。在最有前途的编码方案中，模数包装，其导致计算机拍摄场景由来自包裹的低动态（LDR）传感器图像的辐照法展开算法计算的计算摄影问题。在这里，我们设计了一种基于神经网络的算法，优于先前的辐照度展示方法，更重要的是，我们设计了一种感知的激发灵感的“螳螂”编码方案，从而更有效地将HDR场景包装到LDR传感器中。结合我们的重建框架，Mantissacam在模型快照HDR成像方法中实现了最先进的结果。我们展示了我们在模拟中的效果，并显示了用可编程传感器实现的原型尾涂的初步结果。
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高动态范围（HDR）成像是一种允许广泛的动态曝光范围的技术，这在图像处理，计算机图形和计算机视觉中很重要。近年来，使用深度学习（DL），HDR成像有重大进展。本研究对深层HDR成像方法的最新发展进行了综合和富有洞察力的调查和分析。在分层和结构上，将现有的深层HDR成像方法基于（1）输入曝光的数量/域，（2）学习任务数，（3）新传感器数据，（4）新的学习策略，（5）应用程序。重要的是，我们对关于其潜在和挑战的每个类别提供建设性的讨论。此外，我们审查了深度HDR成像的一些关键方面，例如数据集和评估指标。最后，我们突出了一些打开的问题，并指出了未来的研究方向。
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Motion blur from camera shake is a major problem in videos captured by hand-held devices. Unlike single-image deblurring, video-based approaches can take advantage of the abundant information that exists across neighboring frames. As a result the best performing methods rely on the alignment of nearby frames. However, aligning images is a computationally expensive and fragile procedure, and methods that aggregate information must therefore be able to identify which regions have been accurately aligned and which have not, a task that requires high level scene understanding. In this work, we introduce a deep learning solution to video deblurring, where a CNN is trained end-toend to learn how to accumulate information across frames. To train this network, we collected a dataset of real videos recorded with a high frame rate camera, which we use to generate synthetic motion blur for supervision. We show that the features learned from this dataset extend to deblurring motion blur that arises due to camera shake in a wide range of videos, and compare the quality of results to a number of other baselines 1 .
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光学系统的可区分模拟可以与基于深度学习的重建网络结合使用，以通过端到端（E2E）优化光学编码器和深度解码器来实现高性能计算成像。这使成像应用程序（例如3D定位显微镜，深度估计和无透镜摄影）通过优化局部光学编码器。更具挑战性的计算成像应用，例如将3D卷压入单个2D图像的3D快照显微镜，需要高度非本地光学编码器。我们表明，现有的深网解码器具有局部性偏差，可防止这种高度非本地光学编码器的优化。我们使用全球内核傅里叶卷积神经网络（Fouriernets）基于浅神经网络体系结构的解码器来解决此问题。我们表明，在高度非本地分散镜头光学编码器捕获的照片中，傅立叶网络超过了现有的基于网络的解码器。此外，我们表明傅里叶可以对3D快照显微镜的高度非本地光学编码器进行E2E优化。通过将傅立叶网和大规模多GPU可区分的光学模拟相结合，我们能够优化非本地光学编码器170 $ \ times $ \ times $ tos 7372 $ \ times $ \ times $ \ times $比以前的最新状态，并证明了ROI的潜力-type特定的光学编码使用可编程显微镜。
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空间变化暴露（SVE）是高动态（HDR）成像（HDRI）的有希望的选择。被称为单射HDRI的SVE的HDRI是一种有效的解决方案，以避免重影文物。然而，恢复从真实世界的图像与SVE恢复全分辨率的HDR图像是非常具有挑战性的，因为：a）在拜耳图案中，通过相机捕获具有不同曝光的三分之一的像素，B）捕获的一些捕获像素过于和暴露。对于以前的挑战，设计了一种空间变化的卷积（SVC）来设计以改变曝光的携带携带的拜耳图像。对于后者，提出了一种曝光 - 引导方法，以防止来自暴露和暴露的像素的干扰。最后，联合去脱模和HDRI深度学习框架被形式化以包括两种新型组件，并实现端到端的单次HDRI。实验表明，所提出的端到端框架避免了累积误差问题并超越了相关的最先进的方法。
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基于快速的神经形态的视觉传感器（动态视觉传感器，DVS）可以与基于较慢的帧的传感器组合，以实现比使用例如固定运动近似的传统方法更高质量的帧间内插。光流。在这项工作中，我们展示了一个新的高级事件模拟器，可以产生由相机钻机录制的现实场景，该仪器具有位于固定偏移的任意数量的传感器。它包括具有现实图像质量降低效果的新型可配置帧的图像传感器模型，以及具有更精确的特性的扩展DVS模型。我们使用我们的模拟器培训一个新的重建模型，专为高FPS视频的端到端重建而设计。与以前发表的方法不同，我们的方法不需要帧和DVS相机具有相同的光学，位置或相机分辨率。它还不限于物体与传感器的固定距离。我们表明我们的模拟器生成的数据可用于训练我们的新模型，导致在与最先进的公共数据集上的公共数据集中的重建图像。我们还向传感器展示了真实传感器记录的数据。
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从fMRI大脑记录中重建自然视频非常具有挑战性，这两个主要原因是：（i）由于fMRI数据获取很困难，我们只有有限的监督样本，这还不足以覆盖自然视频的巨大空间； （ii）fMRI记录的时间分辨率远低于自然视频的帧速率。在本文中，我们提出了一种自我监督的自然电影重建方法。通过对编码编码自然视频的编码使用周期矛盾，我们可以：（i）利用培训视频的完整帧速率，而不仅仅限于与fMRI录音相对应的剪辑； （ii）利用受试者在fMRI机器内从未见过的大量外部自然视频。这些使适用的培训数据通过几个数量级增加，将自然视频先验引入解码网络以及时间连贯性。我们的方法大大优于竞争方法，因为这些方法仅在有限的监督数据上训练。我们进一步介绍了自然视频的新的简单暂时性先验，当将其进一步折叠到我们的fMRI解码器中时 - 允许我们在原始fMRI样本率的X8的较高框架速率（HFR）中重建视频。
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由智能手机和中端相机捕获的照片的空间分辨率和动态范围有限，在饱和区域中未充满刺激的区域和颜色人工制品中的嘈杂响应。本文介绍了第一种方法（据我们所知），以重建高分辨率，高动态范围的颜色图像，这些颜色来自带有曝光括号的手持相机捕获的原始照相爆发。该方法使用图像形成的物理精确模型来结合迭代优化算法，用于求解相应的逆问题和学习的图像表示，以进行健壮的比对，并以前的自然图像。所提出的算法很快，与基于最新的学习图像恢复方法相比，内存需求较低，并且从合成但逼真的数据终止学习的特征。广泛的实验证明了其出色的性能，具有最多$ \ times 4 $的超分辨率因子在野外拍摄的带有手持相机的真实照片，以及对低光条件，噪音，摄像机摇动和中等物体运动的高度鲁棒性。
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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。
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视频框架插值（VFI）实现了许多可能涉及时间域的重要应用程序，例如慢运动播放或空间域，例如停止运动序列。我们专注于以前的任务，其中关键挑战之一是在存在复杂运动的情况下处理高动态范围（HDR）场景。为此，我们探索了双曝光传感器的可能优势，这些传感器很容易提供尖锐的短而模糊的长曝光，这些曝光是空间注册并在时间上对齐的两端。这样，运动模糊会在场景运动上暂时连续的信息，这些信息与尖锐的参考结合在一起，可以在单个相机拍摄中进行更精确的运动采样。我们证明，这促进了VFI任务中更复杂的运动重建以及HDR框架重建，迄今为止仅考虑到最初被捕获的框架，而不是插值之间的框架。我们设计了一个在这些任务中训练的神经网络，这些神经网络明显优于现有解决方案。我们还提出了一个场景运动复杂性的度量，该指标在测试时间提供了对VFI方法的性能的重要见解。
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使用致动万向节的机械图像稳定使得能够捕获长曝光镜头而不会因相机运动而遭受模糊。然而，这些装置通常是物理上繁琐和昂贵的，限制了他们广泛的使用。在这项工作中，我们建议通过输入快速未稳定的相机的输入来数字化地模拟机械稳定的系统。在短曝光的长曝光和低SNR处开发运动模糊之间的折衷，我们通过聚集由未知运动相关的嘈杂短曝光框架来培训估计尖锐的高SNR图像的CNN。我们进一步建议以端到端的方式学习突发的曝光时间，从而平衡噪声和模糊穿过框架。我们展示了这种方法，通过传统的去掩盖单个图像或在合成和实际数据上去除固定曝光突发的传统方法的优势。
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大多数计算机视觉系统将无失真的图像作为输入。但是，当摄像机和对象在捕获过程中进行运动时，使用广泛使用的滚动器（RS）图像传感器会遭受几何变形。已经对纠正RS扭曲进行了广泛的研究。但是，大多数现有作品都严重依赖场景或动作的先前假设。此外，由于流动翘曲，运动估计步骤要么过于简单或计算效率低下，从而限制了它们的适用性。在本文中，我们使用全局重置功能（RSGR）使用滚动快门来恢复清洁全局快门（GS）视频。此功能使我们能够将纠正问题变成类似Deblur的问题，从而摆脱了不准确且昂贵的明确运动估计。首先，我们构建了一个捕获配对的RSGR/GS视频的光学系统。其次，我们开发了一种新型算法，该算法结合了空间和时间设计，以纠正空间变化的RSGR失真。第三，我们证明了现有的图像到图像翻译算法可以从变形的RSGR输入中恢复清洁的GS视频，但是我们的算法通过特定的设计实现了最佳性能。我们的渲染结果不仅在视觉上吸引人，而且对下游任务也有益。与最先进的RS解决方案相比，我们的RSGR解决方案在有效性和效率方面均优异。考虑到在不更改硬件的情况下很容易实现，我们相信我们的RSGR解决方案可以潜在地替代RS解决方案，以使用低噪音和低预算的无失真视频。
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快速移动受试者的运动模糊是摄影中的一个长期问题，由于收集效率有限，尤其是在弱光条件下，在手机上非常常见。尽管近年来我们目睹了图像脱毛的巨大进展，但大多数方法都需要显着的计算能力，并且在处理高分辨率照片的情况下具有严重的局部动作。为此，我们根据手机的双摄像头融合技术开发了一种新颖的面部脱毛系统。该系统检测到主题运动以动态启用参考摄像头，例如，最近在高级手机上通常可用的Ultrawide Angle摄像机，并捕获带有更快快门设置的辅助照片。虽然主镜头是低噪音但模糊的，但参考镜头却很锋利，但嘈杂。我们学习ML模型，以对齐和融合这两张镜头，并在没有运动模糊的情况下输出清晰的照片。我们的算法在Google Pixel 6上有效运行，每次拍摄需要463毫秒的开销。我们的实验证明了系统对替代单片，多帧，面部特异性和视频脱张算法以及商业产品的优势和鲁棒性。据我们所知，我们的工作是第一个用于面部运动脱毛的移动解决方案，在各种运动和照明条件下，在数千个图像中可靠地工作。
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由于细粒度的视觉细节中的运动和丰富内容的大变化，视频是复杂的。从这些信息密集型媒体中抽象有用的信息需要详尽的计算资源。本文研究了一个两步的替代方案，首先将视频序列冷凝到信息“框架”，然后在合成帧上利用现成的图像识别系统。有效问题是如何定义“有用信息”，然后将其从视频序列蒸发到一个合成帧。本文介绍了一种新颖的信息帧综合（IFS）架构，其包含三个客观任务，即外观重建，视频分类，运动估计和两个常规方案，即对抗性学习，颜色一致性。每个任务都配备了一个能力的合成框，而每个常规器可以提高其视觉质量。利用这些，通过以端到端的方式共同学习帧合成，预期产生的帧封装了用于视频分析的所需的时空信息。广泛的实验是在大型动力学数据集上进行的。与基线方法相比，将视频序列映射到单个图像，IFS显示出优异的性能。更值得注意地，IFS始终如一地展示了基于图像的2D网络和基于剪辑的3D网络的显着改进，并且通过了具有较少计算成本的最先进方法实现了相当的性能。
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在许多重要的科学和工程应用中发现了卷数据。渲染此数据以高质量和交互速率为苛刻的应用程序（例如虚拟现实）的可视化化，即使使用专业级硬件也无法实现。我们介绍了Fovolnet - 一种可显着提高数量数据可视化的性能的方法。我们开发了一种具有成本效益的渲染管道，该管道稀疏地对焦点进行了量度，并使用深层神经网络重建了全帧。 FOVEATED渲染是一种优先考虑用户焦点渲染计算的技术。这种方法利用人类视觉系统的属性，从而在用户视野的外围呈现数据时节省了计算资源。我们的重建网络结合了直接和内核预测方法，以产生快速，稳定和感知令人信服的输出。凭借纤细的设计和量化的使用，我们的方法在端到端框架时间和视觉质量中都优于最先进的神经重建技术。我们对系统的渲染性能，推理速度和感知属性进行了广泛的评估，并提供了与竞争神经图像重建技术的比较。我们的测试结果表明，Fovolnet始终在保持感知质量的同时，在传统渲染上节省了大量时间。
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We address the problem of synthesizing new video frames in an existing video, either in-between existing frames (interpolation), or subsequent to them (extrapolation). This problem is challenging because video appearance and motion can be highly complex. Traditional optical-flow-based solutions often fail where flow estimation is challenging, while newer neural-network-based methods that hallucinate pixel values directly often produce blurry results. We combine the advantages of these two methods by training a deep network that learns to synthesize video frames by flowing pixel values from existing ones, which we call deep voxel flow. Our method requires no human supervision, and any video can be used as training data by dropping, and then learning to predict, existing frames. The technique is efficient, and can be applied at any video resolution. We demonstrate that our method produces results that both quantitatively and qualitatively improve upon the state-ofthe-art.
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视频异常检测是现在计算机视觉中的热门研究主题之一，因为异常事件包含大量信息。异常是监控系统中的主要检测目标之一，通常需要实时行动。关于培训的标签数据的可用性（即，没有足够的标记数据进行异常），半监督异常检测方法最近获得了利益。本文介绍了该领域的研究人员，以新的视角，并评论了最近的基于深度学习的半监督视频异常检测方法，基于他们用于异常检测的共同策略。我们的目标是帮助研究人员开发更有效的视频异常检测方法。由于选择右深神经网络的选择对于这项任务的几个部分起着重要作用，首先准备了对DNN的快速比较审查。与以前的调查不同，DNN是从时空特征提取观点审查的，用于视频异常检测。这部分审查可以帮助本领域的研究人员选择合适的网络，以获取其方法的不同部分。此外，基于其检测策略，一些最先进的异常检测方法受到严格调查。审查提供了一种新颖，深入了解现有方法，并导致陈述这些方法的缺点，这可能是未来作品的提示。
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