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。

Unsupervised image-to-image translation is an important and challenging problem in computer vision. Given an image in the source domain, the goal is to learn the conditional distribution of corresponding images in the target domain, without seeing any examples of corresponding image pairs. While this conditional distribution is inherently multimodal, existing approaches make an overly simplified assumption, modeling it as a deterministic one-to-one mapping. As a result, they fail to generate diverse outputs from a given source domain image. To address this limitation, we propose a Multimodal Unsupervised Image-to-image Translation (MUNIT) framework. We assume that the image representation can be decomposed into a content code that is domain-invariant, and a style code that captures domain-specific properties. To translate an image to another domain, we recombine its content code with a random style code sampled from the style space of the target domain. We analyze the proposed framework and establish several theoretical results. Extensive experiments with comparisons to state-of-the-art approaches further demonstrate the advantage of the proposed framework. Moreover, our framework allows users to control the style of translation outputs by providing an example style image. Code and pretrained models are available at https://github.com/nvlabs/MUNIT.

生成的对抗网络（GANS）最近引入了执行图像到图像翻译的有效方法。这些模型可以应用于图像到图像到图像转换中的各种域而不改变任何参数。在本文中，我们调查并分析了八个图像到图像生成的对策网络：PIX2PX，Cyclegan，Cogan，Stargan，Munit，Stargan2，Da-Gan，以及自我关注GaN。这些模型中的每一个都呈现了最先进的结果，并引入了构建图像到图像的新技术。除了对模型的调查外，我们还调查了他们接受培训的18个数据集，并在其上进行了评估的9个指标。最后，我们在常见的一组指标和数据集中呈现6种这些模型的受控实验的结果。结果混合并显示，在某些数据集，任务和指标上，某些型号优于其他型号。本文的最后一部分讨论了这些结果并建立了未来研究领域。由于研究人员继续创新新的图像到图像GAN，因此他们非常重要地了解现有方法，数据集和指标。本文提供了全面的概述和讨论，以帮助构建此基础。

Figure 1. Multi-domain image-to-image translation results on the CelebA dataset via transferring knowledge learned from the RaFD dataset. The first and sixth columns show input images while the remaining columns are images generated by StarGAN. Note that the images are generated by a single generator network, and facial expression labels such as angry, happy, and fearful are from RaFD, not CelebA.

鉴于输入面部照片，漫画生成的目标是生产风格化，夸张的漫画，与照片共享与相同的身份。它需要同时传输和形状夸张，具有丰富的多样性，同时保留输入的身份。为了解决这一具有挑战性的问题，我们提出了一种名为Multi-Warping GaN（MW-GAN）的新型框架，包括风格网络和几何网络，旨在分别进行样式传输和几何夸张。我们通过双向设计弥合图像的风格和地标之间的差距，并通过双向设计来生成具有任意样式和几何夸张的漫画，可以通过潜在代码或给定的随机采样来指定漫画样本。此外，我们对图像空间和地标空间施加身份保持损失，导致产生漫画的质量的巨大改善。实验表明，由MW-GaN产生的漫画具有比现有方法更好的质量。

最近关于多领域面部图像翻译的研究取得了令人印象深刻的结果。现有方法通常提供具有辅助分类器的鉴别器，以施加域转换。但是，这些方法忽略了关于域分布匹配的重要信息。为了解决这个问题，我们提出了一种与更自适应的鉴别器结构和匹配的发电机具有更自适应的鉴别器结构和匹配的发电机之间的开关生成的对抗网络（SwitchGan），以在多个域之间执行精密图像转换。提出了一种特征切换操作以在我们的条件模块中实现特征选择和融合。我们展示了我们模型的有效性。此外，我们还引入了发电机的新功能，该功能代表了属性强度控制，并在没有定制培训的情况下提取内容信息。在视觉上和定量地显示了Morph，RAFD和Celeba数据库的实验，表明我们扩展的SwitchGan（即，门控SwitchGan）可以实现比Stargan，Attgan和Staggan更好的翻译结果。使用培训的Reset-18模型实现的属性分类准确性和使用ImageNet预先预订的Inception-V3模型获得的FIC分数也定量展示了模型的卓越性能。

当前的图像到图像翻译方法通过条件生成模型来制定任务，从而仅学习重塑或区域变化，因为条件上下文提供的丰富结构信息受到了约束。在这项工作中，我们建议将矢量量化技术引入图像到图像翻译框架。矢量量化的内容表示不仅可以促进翻译，还可以促进不同域之间共享的无条件分布。同时，加上散布的样式表示，提出的方法进一步使图像扩展能力具有灵活性，并在内域内和域间具有灵活性。定性和定量实验表明，我们的框架与最先进的图像到图像到图像翻译和图像扩展方法的性能可比。与单个任务的方法相比，所提出的方法是统一的框架，释放了组合图像到图像翻译，无条件生成和图像扩展的应用程序。例如，它为图像生成和扩展提供了样式的可变性，并为图像到图像翻译提供了进一步的扩展功能。

恶劣的天气图像翻译属于无监督的图像到图像（I2i）翻译任务，旨在将不利条件领域（例如，雨夜）转移到标准领域（例如，日期）。这是一个具有挑战性的任务，因为来自不利域的图像具有一些伪影和信息不足。最近，许多采用生成的对抗性网络（GANS）的研究在I2I翻译中取得了显着的成功，但仍然有限制将它们应用于恶劣天气增强。基于双向循环 - 一致性损耗的对称架构被采用作为无监督域传输方法的标准框架。但是，如果两个域具有不平衡信息，它可能会导致较差的转换结果。为了解决这个问题，我们提出了一种新的GaN模型，即Au-GaN，它具有不对称的域翻译的非对称架构。我们仅在普通域生成器（即雨夜 - >日）中插入建议的功能传输网络（$ {T} $ - 网），以增强不利域图像的编码特征。此外，我们介绍了对编码特征的解剖学的非对称特征匹配。最后，我们提出了不确定感知的周期 - 一致性损失，以解决循环重建图像的区域不确定性。我们通过与最先进的模型进行定性和定量比较来证明我们的方法的有效性。代码在https://github.com/jgkwak95/au-g中提供。

图像生成在学术界和工业领域提出了巨大的关注，特别是对于有条件和目标导向的图像生成，例如犯罪肖像和时装设计。虽然目前的研究已经沿着这个方向实现了初步结果，但它们总是将课堂标签集中在阶级标签中作为空间内容从潜伏向量随机产生的条件。边缘细节通常模糊，因为空间信息难以保持。鉴于此，我们提出了一种新型的空间受限的生成对抗网络（SCAGAN），其从潜伏向量中分离出空间约束，并使这些约束可行作为额外的可控信号。为了增强空间可控性，发电机网络专门设计用于逐步采用语义分割，潜在的传染媒介和属性级标签作为输入。此外，构造分段网络以对发电机施加空间约束。在实验上，我们在Celeba和Deepfashion数据集中提供视觉和定量结果，并证明所提出的Scang在控制空间内容以及产生高质量图像方面非常有效。

我们提出了Vecgan，这是一个图像到图像翻译框架，用于带有可解释潜在方向的面部属性编辑。面部属性编辑任务面临着精确属性编辑的挑战，具有可控的强度和图像的其他属性的保存。对于此目标，我们通过潜在空间分解设计属性编辑，对于每个属性，我们学习了与其他属性正交的线性方向。另一个组件是变化的可控强度，标量值。在我们的框架中，可以通过投影从参考图像中对此标量进行采样或编码。我们的工作灵感来自固定预验证的gan的潜在空间分解作品。但是，尽管这些模型无法进行端到端训练，并难以精确编辑编码的图像，但Vecgan受到了端到端的培训，用于图像翻译任务，并成功地编辑了属性，同时保留了其他属性。我们的广泛实验表明，vecgan对本地和全球编辑的最先进进行了重大改进。

通过对抗训练的雾霾图像转换的关键程序在于仅涉及雾度合成的特征，即表示不变语义内容的特征，即内容特征。以前的方法通过利用它在培训过程中对Haze图像进行分类来分开单独的内容。然而，在本文中，我们认识到在这种技术常规中的内容式解剖学的不完整性。缺陷的样式功能与内容信息纠缠不可避免地引导阴霾图像的呈现。要解决，我们通过随机线性插值提出自我监督的风格回归，以减少风格特征中的内容信息。烧蚀实验表明了静态感知雾度图像合成中的解开的完整性及其优越性。此外，所产生的雾度数据应用于车辆检测器的测试概括。雾度和检测性能之间的进一步研究表明，雾度对车辆探测器的概括具有明显的影响，并且这种性能降低水平与雾度水平线性相关，反过来验证了该方法的有效性。

Generative Adversarial Networks (GANs) typically suffer from overfitting when limited training data is available. To facilitate GAN training, current methods propose to use data-specific augmentation techniques. Despite the effectiveness, it is difficult for these methods to scale to practical applications. In this work, we present ScoreMix, a novel and scalable data augmentation approach for various image synthesis tasks. We first produce augmented samples using the convex combinations of the real samples. Then, we optimize the augmented samples by minimizing the norms of the data scores, i.e., the gradients of the log-density functions. This procedure enforces the augmented samples close to the data manifold. To estimate the scores, we train a deep estimation network with multi-scale score matching. For different image synthesis tasks, we train the score estimation network using different data. We do not require the tuning of the hyperparameters or modifications to the network architecture. The ScoreMix method effectively increases the diversity of data and reduces the overfitting problem. Moreover, it can be easily incorporated into existing GAN models with minor modifications. Experimental results on numerous tasks demonstrate that GAN models equipped with the ScoreMix method achieve significant improvements.

Many image-to-image translation problems are ambiguous, as a single input image may correspond to multiple possible outputs. In this work, we aim to model a distribution of possible outputs in a conditional generative modeling setting. The ambiguity of the mapping is distilled in a low-dimensional latent vector, which can be randomly sampled at test time. A generator learns to map the given input, combined with this latent code, to the output. We explicitly encourage the connection between output and the latent code to be invertible. This helps prevent a many-to-one mapping from the latent code to the output during training, also known as the problem of mode collapse, and produces more diverse results. We explore several variants of this approach by employing different training objectives, network architectures, and methods of injecting the latent code. Our proposed method encourages bijective consistency between the latent encoding and output modes. We present a systematic comparison of our method and other variants on both perceptual realism and diversity.

使用机器学习的数据驱动的范例在图像处理和通信中变得普遍存在。特别地，图像到图像（I2I）转换是一种通用和广泛使用的图像处理问题的方法，例如图像合成，样式传输和图像恢复。同时，神经图像压缩被出现为可视通信中传统编码方法的数据驱动替代方法。在本文中，我们将这两种范例的组合与联合I2I压缩和翻译框架一起研究，重点是多域图像合成。首先通过将量化和熵编码集成到I2I翻译框架（即i2iCodec）中提出分布式I2I转换。在实践中，也希望图像压缩功能（即自动编码），需要与常规图像编解码器一起部署。因此，我们进一步提出了一个统一的框架，其允许在单个编解码器中进行平移和自动编码功能。在翻译/压缩模式下调节的自适应残差块提供灵活的适应性对所需功能。实验表明，使用单个模型的I2I平移和图像压缩均有前景。

Automatic font generation without human experts is a practical and significant problem, especially for some languages that consist of a large number of characters. Existing methods for font generation are often in supervised learning. They require a large number of paired data, which are labor-intensive and expensive to collect. In contrast, common unsupervised image-to-image translation methods are not applicable to font generation, as they often define style as the set of textures and colors. In this work, we propose a robust deformable generative network for unsupervised font generation (abbreviated as DGFont++). We introduce a feature deformation skip connection (FDSC) to learn local patterns and geometric transformations between fonts. The FDSC predicts pairs of displacement maps and employs the predicted maps to apply deformable convolution to the low-level content feature maps. The outputs of FDSC are fed into a mixer to generate final results. Moreover, we introduce contrastive self-supervised learning to learn a robust style representation for fonts by understanding the similarity and dissimilarities of fonts. To distinguish different styles, we train our model with a multi-task discriminator, which ensures that each style can be discriminated independently. In addition to adversarial loss, another two reconstruction losses are adopted to constrain the domain-invariant characteristics between generated images and content images. Taking advantage of FDSC and the adopted loss functions, our model is able to maintain spatial information and generates high-quality character images in an unsupervised manner. Experiments demonstrate that our model is able to generate character images of higher quality than state-of-the-art methods.

建筑摄影是一种摄影类型，重点是捕获前景中带有戏剧性照明的建筑物或结构。受图像到图像翻译方法的成功启发，我们旨在为建筑照片执行风格转移。但是，建筑摄影中的特殊构图对这类照片中的样式转移构成了巨大挑战。现有的神经风格转移方法将建筑图像视为单个实体，它将产生与原始建筑的几何特征，产生不切实际的照明，错误的颜色演绎以及可视化伪影，例如幽灵，外观失真或颜色不匹配。在本文中，我们专门针对建筑摄影的神经风格转移方法。我们的方法解决了两个分支神经网络中建筑照片中前景和背景的组成，该神经网络分别考虑了前景和背景的样式转移。我们的方法包括一个分割模块，基于学习的图像到图像翻译模块和图像混合优化模块。我们使用了一天中不同的魔术时代捕获的不受限制的户外建筑照片的新数据集培训了图像到图像的翻译神经网络，利用其他语义信息，以更好地匹配和几何形状保存。我们的实验表明，我们的方法可以在前景和背景上产生逼真的照明和颜色演绎，并且在定量和定性上都优于一般图像到图像转换和任意样式转移基线。我们的代码和数据可在https://github.com/hkust-vgd/architectural_style_transfer上获得。

生成的对抗网络（GANS）已经促进了解决图像到图像转换问题的新方向。不同的GANS在目标函数中使用具有不同损耗的发电机和鉴别器网络。仍然存在差距来填补所生成的图像的质量并靠近地面真理图像。在这项工作中，我们介绍了一个名为循环辨别生成的对抗网络（CDGAN）的新的图像到图像转换网络，填补了上述空白。除了加速本的原始架构之外，所提出的CDGAN通过结合循环图像的附加鉴别器网络来产生高质量和更现实的图像。所提出的CDGAN在三个图像到图像转换数据集上进行测试。分析了定量和定性结果，并与最先进的方法进行了比较。在三个基线图像到图像转换数据集中，所提出的CDGAN方法优于最先进的方法。该代码可在https://github.com/kishankancharagunta/cdgan获得。