图像协调旨在根据具体背景修改复合区域的颜色。以前的工作模型是使用Unet系列结构的像素-ID映像转换。然而，模型大小和计算成本限制了模型在边缘设备和更高分辨率图像上的能力。为此，我们首次提出了一种新的空间分离曲线渲染网络（S $ ^ 2 $ CRNET），首次进行高效和高分辨率的图像协调。在S $ ^ 2 $ CRNET中，我们首先将屏蔽前景和背景的缩略图中提取空间分离的嵌入物。然后，我们设计一种曲线渲染模块（CRM），其使用线性层学习并结合空间特定知识，以生成前景区域中的方向曲线映射的参数。最后，我们使用学习的颜色曲线直接渲染原始的高分辨率图像。此外，我们还通过Cascaded-CRM和语义CRM分别进行了两个框架的延伸，分别用于级联细化和语义指导。实验表明，与以前的方法相比，该方法降低了90％以上的参数，但仍然达到了合成的iHarmony4和现实世界DIH测试集的最先进的性能。此外，我们的方法可以在0.1秒内在更高分辨率图像（例如，2048美元\ times2048 $）上顺利工作，而不是所有现有方法的GPU计算资源。代码将在\ url {http://github.com/stefanleong/s2crnet}中提供。

Image harmonization task aims at harmonizing different composite foreground regions according to specific background image. Previous methods would rather focus on improving the reconstruction ability of the generator by some internal enhancements such as attention, adaptive normalization and light adjustment, $etc.$. However, they pay less attention to discriminating the foreground and background appearance features within a restricted generator, which becomes a new challenge in image harmonization task. In this paper, we propose a novel image harmonization framework with external style fusion and region-wise contrastive learning scheme. For the external style fusion, we leverage the external background appearance from the encoder as the style reference to generate harmonized foreground in the decoder. This approach enhances the harmonization ability of the decoder by external background guidance. Moreover, for the contrastive learning scheme, we design a region-wise contrastive loss function for image harmonization task. Specifically, we first introduce a straight-forward samples generation method that selects negative samples from the output harmonized foreground region and selects positive samples from the ground-truth background region. Our method attempts to bring together corresponding positive and negative samples by maximizing the mutual information between the foreground and background styles, which desirably makes our harmonization network more robust to discriminate the foreground and background style features when harmonizing composite images. Extensive experiments on the benchmark datasets show that our method can achieve a clear improvement in harmonization quality and demonstrate the good generalization capability in real-scenario applications.

先前的协调方法着重于基于输入掩码的图像中调整一个无量子区域。在处理不同语义区域的不同扰动时，他们可能会遇到问题，而没有可用的输入口罩。为了处理一个图像粘贴到来自不同图像的几个前景的问题，需要将它们朝着不同的域方向进行协调，而无需任何掩码作为输入，我们提出了一个新的语义引导的多掩码图像和谐任务。与以前的单掩模图像协调任务不同，每个非火山图像都根据语义分割掩码的方式扰动不同的方法。分别基于$ 150 $和19美元的语义类别构建了两个具有挑战性的基准HSCENE和HLIP。此外，以前的基线专注于回归统一图像的每个像素的确切值。生成的结果在“黑匣子”中，无法编辑。在这项工作中，我们提出了一种新颖的方式来通过预测一系列操作员面具来编辑inharmonious图像。掩模表示应用特定尺寸的亮度，饱和度和颜色的水平和位置。操作员蒙版为用户提供了更大的灵活性，可以进一步编辑图像。广泛的实验验证了基于操作员掩模的网络可以进一步改善那些最新的方法，这些方法在扰动是结构性时直接回归RGB图像。已经在我们的构造基准上进行了实验，以验证我们所提出的基于掩护的框架可以在更复杂的场景中定位和修改inharmonious区域。我们的代码和模型可在https://github.com/xuqianren/semantic-guided-multi-mask-image-harmonization.git上找到。

图像颜色协调算法旨在自动匹配在不同条件下捕获的前景图像的颜色分布和背景图像。以前的基于深度学习的模型忽略了两个对于实际应用至关重要的问题，即高分辨率（HR）图像处理和模型的可理解性。在本文中，我们提出了一个新型的深层综合颜色滤波器（DCCF）学习框架，用于高分辨率图像协调。具体而言，DCCF首先将原始输入图像列为其低分辨率（LR）对抗零件，然后以端到端的方式学习四个人类可理解的神经过滤器（即色相，饱和，饱和，价值和细心的渲染过滤器），最终以将这些过滤器应用于原始输入图像以获得统一的结果。从可理解的神经过滤器中受益，我们可以为用户提供一个简单而有效的处理程序，以便用户与Deep Model合作，以便在必要时很少努力获得所需的结果。广泛的实验证明了DCCF学习框架的有效性，并且它在IHARMONY4数据集上的最先进的后处理方法优于图像的全分辨率，分别在MSE和PSNR上实现了7.63％和1.69％的相对改进，从而超过了图像的全分辨率。

关于图像协调的最新作品将问题作为像素图像翻译任务通过大型自动编码器解决。在处理高分辨率图像时，它们的性能不令人满意和缓慢的推理速度。在这项工作中，我们观察到调整基本图像过滤器的输入参数，例如亮度和对比度，足以使人类从复合材料的图像中产生逼真的图像。因此，我们将图像协调作为图像级回归问题，以了解人类用于任务的过滤器的参数。我们提出了一个用于图像协调的谐波框架。与基于黑框自动编码器的先前方法不同，Harmonizer包含用于过滤器参数预测的神经网络，以及用于图像协调的几个白色框过滤器（基于预测参数）。我们还引入了级联回归器和一个动态损失策略，以使和声使更稳定地学习过滤器论点。由于我们的网络仅输出图像级参数和我们使用的过滤器是有效的，因此谐波比现有方法更轻，更快。全面的实验表明，谐波可以超过现有方法，尤其是在高分辨率输入的情况下。最后，我们将谐波应用于视频和谐，以1080p分辨率在框架和56 fps上实现一致的结果。代码和型号可在以下网址提供：https：//github.com/zhkkke/harmonizer。

由于波长依赖性的光衰减，折射和散射，水下图像通常遭受颜色变形和模糊的细节。然而，由于具有未变形图像的数量有限数量的图像作为参考，培训用于各种降解类型的深度增强模型非常困难。为了提高数据驱动方法的性能，必须建立更有效的学习机制，使得富裕监督来自有限培训的示例资源的信息。在本文中，我们提出了一种新的水下图像增强网络，称为Sguie-net，其中我们将语义信息引入了共享常见语义区域的不同图像的高级指导。因此，我们提出了语义区域 - 明智的增强模块，以感知不同语义区域从多个尺度的劣化，并将其送回从其原始比例提取的全局注意功能。该策略有助于实现不同的语义对象的强大和视觉上令人愉快的增强功能，这应该由于对差异化增强的语义信息的指导应该。更重要的是，对于在训练样本分布中不常见的那些劣化类型，指导根据其语义相关性与已经良好的学习类型连接。对公共数据集的广泛实验和我们拟议的数据集展示了Sguie-Net的令人印象深刻的表现。代码和建议的数据集可用于：https：//trentqq.github.io/sguie-net.html

图像协调旨在调整前景的外观，使其更兼容背景。由于对背景照明方向缺乏了解，现有的作品无法产生现实的前景着色。在本文中，我们将图像协调分解为两个子问题：1）背景图像的照明估计和前景对象的渲染。在解决这两个子问题之前，我们首先通过神经渲染框架学习方向感知的照明描述符，其中密钥是一个着色模块，其将阴影场分解为给定深度信息的多个着色组件。然后我们设计背景照明估计模块，以从背景中提取方向感知的照明描述符。最后，照明描述符与神经渲染框架结合使用，以生成包含新颖谐波阴影的统一前景图像。此外，我们构建了一种照片 - 现实的合成图像协调数据集，其包含基于图像的照明的许多阴影变化。对该数据集的广泛实验证明了该方法的有效性。我们的数据集和代码将公开可用。

作为一个常见的图像编辑操作，图像组成旨在将前景从一个图像切割并粘贴在另一个图像上，从而产生复合图像。但是，有许多问题可能使复合图像不现实。这些问题可以总结为前景和背景之间的不一致，包括外观不一致（例如，不兼容的照明），几何不一致（例如不合理的大小）和语义不一致（例如，不匹配的语义上下文）。先前的作品将图像组成任务分为多个子任务，其中每个子任务在一个或多个问题上目标。具体而言，对象放置旨在为前景找到合理的比例，位置和形状。图像混合旨在解决前景和背景之间的不自然边界。图像协调旨在调整前景的照明统计数据。影子生成旨在为前景产生合理的阴影。通过将所有上述努力放在一起，我们可以获取现实的复合图像。据我们所知，以前没有关于图像组成的调查。在本文中，我们对图像组成的子任务进行了全面的调查。对于每个子任务，我们总结了传统方法，基于深度学习的方法，数据集和评估。我们还指出了每个子任务中现有方法的局限性以及整个图像组成任务的问题。图像组合的数据集和代码在https://github.com/bcmi/awesome-image-composition上进行了总结。

随着移动设备的快速开发，现代使用的手机通常允许用户捕获4K分辨率（即超高定义）图像。然而，对于图像进行示范，在低级视觉中，一项艰巨的任务，现有作品通常是在低分辨率或合成图像上进行的。因此，这些方法对4K分辨率图像的有效性仍然未知。在本文中，我们探索了Moire模式的删除，以进行超高定义图像。为此，我们提出了第一个超高定义的演示数据集（UHDM），其中包含5,000个现实世界4K分辨率图像对，并对当前最新方法进行基准研究。此外，我们提出了一个有效的基线模型ESDNET来解决4K Moire图像，其中我们构建了一个语义对准的比例感知模块来解决Moire模式的尺度变化。广泛的实验表明了我们的方法的有效性，这可以超过最轻巧的优于最先进的方法。代码和数据集可在https://xinyu-andy.github.io/uhdm-page上找到。

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。

图像构成目标在将前景对象插入到背景图像中。最先前的图像构成方法专注于调整前景，使其与背景兼容，同时忽略背景的前景的阴影效果。在这项工作中，我们专注于为复合图像中的前景对象产生合理的阴影。首先，我们通过基于配对的真实图像和deshadowed图像生成合成合成图像来贡献实际阴影生成数据集脱差。然后，我们提出了一种新的阴影生成网络SGRNet，其包括阴影掩模预测阶段和阴影填充阶段。在阴影掩模预测阶段，前景和背景信息彻底互动以产生前景影掩模。在阴影填充阶段，预计暗影参数填充阴影区域。我们的Desoba数据集和真实复合图像的广泛实验证明了我们所提出的方法的有效性。我们的数据集和代码可在https://github.com/bcmi/object-shadow-generation-dataset-desoba获得。

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.

人类垫子是指从具有高质量的自然图像中提取人类部位，包括人类细节信息，例如头发，眼镜，帽子等。这项技术在电影行业的图像合成和视觉效果中起着至关重要的作用。当绿屏不可用时，现有的人类底漆方法需要其他输入（例如Trimap，背景图像等）或具有较高计算成本和复杂网络结构的模型，这给应用程序带来了很大的困难实践中的人类垫子。为了减轻此类问题，大多数现有方法（例如MODNET）使用多分支为通过细分铺平道路，但是这些方法并未充分利用图像功能，并且仅利用网络的预测结果作为指导信息。因此，我们提出了一个模块来生成前景概率图，并将其添加到MODNET中以获得语义引导的Matting Net（SGM-NET）。在只有一个图像的条件下，我们可以实现人类的效果任务。我们在P3M-10K数据集上验证我们的方法。与基准相比，在各种评估指标中，我们的方法显着改善。

Shadow removal improves the visual quality and legibility of digital copies of documents. However, document shadow removal remains an unresolved subject. Traditional techniques rely on heuristics that vary from situation to situation. Given the quality and quantity of current public datasets, the majority of neural network models are ill-equipped for this task. In this paper, we propose a Transformer-based model for document shadow removal that utilizes shadow context encoding and decoding in both shadow and shadow-free regions. Additionally, shadow detection and pixel-level enhancement are included in the whole coarse-to-fine process. On the basis of comprehensive benchmark evaluations, it is competitive with state-of-the-art methods.

提供和渲染室内场景一直是室内设计的一项长期任务，艺术家为空间创建概念设计，建立3D模型的空间，装饰，然后执行渲染。尽管任务很重要，但它很乏味，需要巨大的努力。在本文中，我们引入了一个特定领域的室内场景图像合成的新问题，即神经场景装饰。鉴于一张空的室内空间的照片以及用户确定的布局列表，我们旨在合成具有所需的家具和装饰的相同空间的新图像。神经场景装饰可用于以简单而有效的方式创建概念室内设计。我们解决这个研究问题的尝试是一种新颖的场景生成体系结构，它将空的场景和对象布局转化为现实的场景照片。我们通过将其与有条件图像合成基线进行比较，以定性和定量的方式将其进行比较，证明了我们提出的方法的性能。我们进行广泛的实验，以进一步验证我们生成的场景的合理性和美学。我们的实现可在\ url {https://github.com/hkust-vgd/neural_scene_decoration}获得。

Our result (c) Application: Edit object appearance (b) Application: Change label types (a) Synthesized resultFigure 1: We propose a generative adversarial framework for synthesizing 2048 × 1024 images from semantic label maps (lower left corner in (a)). Compared to previous work [5], our results express more natural textures and details. (b) We can change labels in the original label map to create new scenes, like replacing trees with buildings. (c) Our framework also allows a user to edit the appearance of individual objects in the scene, e.g. changing the color of a car or the texture of a road. Please visit our website for more side-by-side comparisons as well as interactive editing demos.

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。

Image restoration under hazy weather condition, which is called single image dehazing, has been of significant interest for various computer vision applications. In recent years, deep learning-based methods have achieved success. However, existing image dehazing methods typically neglect the hierarchy of features in the neural network and fail to exploit their relationships fully. To this end, we propose an effective image dehazing method named Hierarchical Contrastive Dehazing (HCD), which is based on feature fusion and contrastive learning strategies. HCD consists of a hierarchical dehazing network (HDN) and a novel hierarchical contrastive loss (HCL). Specifically, the core design in the HDN is a Hierarchical Interaction Module, which utilizes multi-scale activation to revise the feature responses hierarchically. To cooperate with the training of HDN, we propose HCL which performs contrastive learning on hierarchically paired exemplars, facilitating haze removal. Extensive experiments on public datasets, RESIDE, HazeRD, and DENSE-HAZE, demonstrate that HCD quantitatively outperforms the state-of-the-art methods in terms of PSNR, SSIM and achieves better visual quality.

在现实世界中，具有挑战性的照明条件（低光，不渗透和过度暴露）不仅具有令人不愉快的视觉外观，而且还要污染计算机视觉任务。现有的光自适应方法通常分别处理每种条件。而且，其中大多数经常在原始图像上运行或过度简化相机图像信号处理（ISP）管道。通过将光转换管道分解为局部和全局ISP组件，我们提出了一个轻巧的快速照明自适应变压器（IAT），其中包括两个变压器式分支：本地估计分支和全球ISP分支。尽管本地分支估算与照明有关的像素的本地组件，但全局分支定义了可学习的Quires，可以参加整个图像以解码参数。我们的IAT还可以在各种光条件下同时进行对象检测和语义分割。我们已经在2个低级任务和3个高级任务上对多个现实世界数据集进行了广泛评估。我们的IAT只有90K参数和0.004S处理速度（不包括高级模块），其IAT始终达到了卓越的性能。代码可从https://github.com/cuiziteng/illumination-aptive-transformer获得

我们考虑了户外照明估算的挑战性问题，即影像逼真的虚拟对象将其插入照片中的目标。现有在室外照明估计的作品通常将场景照明简化为环境图，该图无法捕获室外场景中的空间变化的照明效果。在这项工作中，我们提出了一种神经方法，该方法可以从单个图像中估算5D HDR光场，以及一个可区分的对象插入公式，该公式可以通过基于图像的损失来端对端训练，从而鼓励现实主义。具体而言，我们设计了针对室外场景量身定制的混合照明表示，其中包含一个HDR Sky Dome，可处理太阳的极端强度，并具有体积的照明表示，该代表模拟了周围场景的空间变化外观。通过估计的照明，我们的阴影感知对象插入是完全可区分的，这使得对复合图像的对抗训练可以为照明预测提供其他监督信号。我们在实验上证明，混合照明表示比现有的室外照明估计方法更具性能。我们进一步显示了AR对象插入在自主驾驶应用程序中的好处，在对我们的增强数据进行培训时，我们可以在其中获得3D对象检测器的性能提高。