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。

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。

交换自动编码器在深层图像操纵和图像到图像翻译中实现了最先进的性能。我们通过基于梯度逆转层引入简单而有效的辅助模块来改善这项工作。辅助模块的损失迫使发电机学会使用全零纹理代码重建图像，从而鼓励结构和纹理信息之间更好地分解。提出的基于属性的转移方法可以在样式传输中进行精致的控制，同时在不使用语义掩码的情况下保留结构信息。为了操纵图像，我们将对象的几何形状和输入图像的一般样式编码为两个潜在代码，并具有实施结构一致性的附加约束。此外，由于辅助损失，训练时间大大减少。提出的模型的优越性在复杂的域中得到了证明，例如已知最先进的卫星图像。最后，我们表明我们的模型改善了广泛的数据集的质量指标，同时通过多模式图像生成技术实现了可比的结果。

很少有图像生成和几张相关的图像翻译是两个相关的任务，这两个任务旨在为只有几张图像的看不见类别生成新图像。在这项工作中，我们首次尝试将几张图像翻译方法调整为几乎没有图像生成任务。几乎没有图像翻译将图像分解为样式向量和内容图。看不见的样式矢量可以与不同的见面内容映射结合使用，以产生不同的图像。但是，它需要存储可见的图像以提供内容图，并且看不见的样式向量可能与可见的内容映射不相容。为了使其适应少量图像生成任务，我们通过将连续内容映射量化为离散的内容映射而不是存储可见图像，从而学习了局部内容向量的紧凑词字典。此外，我们对根据样式向量进行的离散内容图的自回归分布进行建模，这可以减轻内容映射和样式向量之间的不兼容。三个真实数据集的定性和定量结果表明，与以前的方法相比，我们的模型可以为看不见的类别产生更高的多样性和忠诚度图像。

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。

The mechanism of existing style transfer algorithms is by minimizing a hybrid loss function to push the generated image toward high similarities in both content and style. However, this type of approach cannot guarantee visual fidelity, i.e., the generated artworks should be indistinguishable from real ones. In this paper, we devise a new style transfer framework called QuantArt for high visual-fidelity stylization. QuantArt pushes the latent representation of the generated artwork toward the centroids of the real artwork distribution with vector quantization. By fusing the quantized and continuous latent representations, QuantArt allows flexible control over the generated artworks in terms of content preservation, style similarity, and visual fidelity. Experiments on various style transfer settings show that our QuantArt framework achieves significantly higher visual fidelity compared with the existing style transfer methods.

从手绘中生成图像是内容创建的至关重要和基本任务。翻译很困难，因为存在无限的可能性，并且不同的用户通常会期望不同的结果。因此，我们提出了一个统一的框架，该框架支持基于扩散模型的草图和笔触对图像合成的三维控制。用户不仅可以确定输入笔画和草图的忠诚程度，而且还可以确定现实程度，因为用户输入通常与真实图像不一致。定性和定量实验表明，我们的框架实现了最新的性能，同时提供了具有控制形状，颜色和现实主义的自定义图像的灵活性。此外，我们的方法释放了应用程序，例如在真实图像上编辑，部分草图和笔触的生成以及多域多模式合成。

In image-to-image translation, each patch in the output should reflect the content of the corresponding patch in the input, independent of domain. We propose a straightforward method for doing so -maximizing mutual information between the two, using a framework based on contrastive learning. The method encourages two elements (corresponding patches) to map to a similar point in a learned feature space, relative to other elements (other patches) in the dataset, referred to as negatives. We explore several critical design choices for making contrastive learning effective in the image synthesis setting. Notably, we use a multilayer, patch-based approach, rather than operate on entire images. Furthermore, we draw negatives from within the input image itself, rather than from the rest of the dataset. We demonstrate that our framework enables one-sided translation in the unpaired image-to-image translation setting, while improving quality and reducing training time. In addition, our method can even be extended to the training setting where each "domain" is only a single image.

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。

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.

未配对的图像到图像转换的目标是产生反映目标域样式的输出图像，同时保持输入源图像的不相关内容不变。但是，由于缺乏对现有方法的内容变化的关注，来自源图像的语义信息遭受翻译期间的降级。在论文中，为了解决这个问题，我们介绍了一种新颖的方法，全局和局部对齐网络（GLA-NET）。全局对齐网络旨在将输入图像从源域传输到目标域。要有效地这样做，我们通过使用MLP-MILLER基于MATY编码器将多元高斯分布的参数（均值和标准偏差）作为样式特征学习。要更准确地传输样式，我们在编码器中使用自适应实例归一化层，具有目标多功能高斯分布的参数作为输入。我们还采用正常化和可能性损失，以进一步降低领域差距并产生高质量的产出。另外，我们介绍了局部对准网络，该网络采用预磨平的自我监督模型来通过新颖的局部对准丢失来产生注意图，确保翻译网络专注于相关像素。在五个公共数据集上进行的广泛实验表明，我们的方法有效地产生比现有方法更锐利和更现实的图像。我们的代码可在https://github.com/ygjwd12345/glanet获得。

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。

图像到图像（I2i）翻译是计算机视觉中的一个具有挑战性的话题。我们将此问题分为三个任务：强烈约束的翻译，通常受约束的翻译和弱约束的翻译。这里的约束表示保留原始图像中的内容或语义信息的程度。尽管以前的方法在弱限制的任务中取得了良好的性能，但他们未能完全保留强烈和正常受限的任务中的内容，包括照片真实性的综合，样式转移和着色等，以实现强烈约束的内容传递通常，我们提出了styleflow，这是一种新的I2I翻译模型，该模型由标准化流量和一种新颖的样式意识归一化（SAN）模块组成。借助可逆的网络结构，StyleFlow首先将图像输入向前通行中的深色特征空间，而后退通行证则利用SAN模块执行内容固定的特征转换，然后将其投影回图像空间。我们的模型支持图像引导的翻译和多模式合成。我们在几个I2I翻译基准中评估了我们的模型，结果表明，在强烈约束和正常约束任务中，所提出的模型比以前的方法具有优势。

深层生成模型在逼真的图像合成中取得了显着的进展，并具有多种有条件的输入，而生成多样化但高保真的图像仍然是有条件图像生成的巨大挑战。本文介绍了有条件图像生成的多功能框架，其中包含了CNN的电感偏置和自动回归的强大序列建模，自然会导致图像生成多样化。我们没有像在先前的研究中独立量化多个域的特征，而是设计了一个具有变异正常化程序的集成量化方案，该方案将特征离散化在多个域中，并显着提高了自动回归建模性能。值得注意的是，变异正常器使通过惩罚分布的内域变化来使特征分布在无与伦比的潜在空间中进行正规化。此外，我们设计了一种牙龈样本策略，该策略允许将分配不确定性纳入自动回归训练程序中。牙胶采样大大减轻了暴露偏见，通常会在训练和推理阶段造成未对准并严重损害推理性能。对多条条件图像生成任务进行的广泛实验表明，与最先进的方法相比，我们的方法在定性和定量上实现了卓越的图像生成性能。

随着信息中的各种方式存在于现实世界中的各种方式，多式联信息之间的有效互动和融合在计算机视觉和深度学习研究中的多模式数据的创造和感知中起着关键作用。通过卓越的功率，在多式联运信息中建模互动，多式联运图像合成和编辑近年来已成为一个热门研究主题。与传统的视觉指导不同，提供明确的线索，多式联路指南在图像合成和编辑方面提供直观和灵活的手段。另一方面，该领域也面临着具有固有的模态差距的特征的几个挑战，高分辨率图像的合成，忠实的评估度量等。在本调查中，我们全面地阐述了最近多式联运图像综合的进展根据数据模型和模型架构编辑和制定分类。我们从图像合成和编辑中的不同类型的引导方式开始介绍。然后，我们描述了多模式图像综合和编辑方法，其具有详细的框架，包括生成的对抗网络（GAN），GaN反转，变压器和其他方法，例如NERF和扩散模型。其次是在多模式图像合成和编辑中广泛采用的基准数据集和相应的评估度量的综合描述，以及分析各个优点和限制的不同合成方法的详细比较。最后，我们为目前的研究挑战和未来的研究方向提供了深入了解。与本调查相关的项目可在HTTPS://github.com/fnzhan/mise上获得

尽管两阶段矢量量化（VQ）生成模型允许合成高保真性和高分辨率图像，但其量化操作员将图像中的相似贴片编码为相同的索引，从而为相似的相邻区域重复使用现有的解码器体系结构的相似相似区域的重复伪像。为了解决这个问题，我们建议将空间条件的归一化结合起来，以调节量化的向量，以便将空间变体信息插入嵌入式索引图中，从而鼓励解码器生成更真实的图像。此外，我们使用多通道量化来增加离散代码的重组能力，而无需增加模型和代码簿的成本。此外，为了在第二阶段生成离散令牌，我们采用掩盖的生成图像变压器（MaskGit）来学习压缩潜在空间中的基础先验分布，该分布比常规自动回归模型快得多。两个基准数据集的实验表明，我们提出的调制VQGAN能够大大提高重建的图像质量，并提供高保真图像的产生。

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。

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。