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GANalyzer:面向可控人脸合成的 GAN 潜空间分析与操控

计算机视觉与模式识别 2023-02-03 v1 机器学习

摘要

生成对抗网络(GANs)能够合成高质量的人脸图像。尽管取得了成功,GANs 并未提供关于输入向量与生成图像之间关系的任何信息。目前,人脸 GANs 在不平衡数据集上训练,生成的图片多样性较低。例如,我们使用 StyleGAN3 随机合成的 100K 张图像中,超过 77% 被分类为开心(Happy),仅约 3% 为生气(Angry)。当期望混合人脸属性时,问题更为严重:生成的样本中不到 1% 是生气的女性(Angry Woman),仅约 2% 是开心的黑人(Happy Black)。为解决这些问题,本文提出一个名为 GANalyzer 的框架,用于分析和操控训练良好的 GANs 的潜空间。GANalyzer 由一组变换函数组成,旨在针对特定人脸属性(如面部表情、年龄、性别和种族)操控潜向量。我们分析了 GANs 潜空间中人脸属性的纠缠现象,并应用所提出的变换来编辑解纠缠的人脸属性。实验结果表明了 GANalyzer 在编辑人脸属性和生成任意期望人脸方面的能力。我们还创建并发布了一个平衡的真实感人脸数据集。我们的代码已在 GitHub 上公开。

关键词

引用

@article{arxiv.2302.00908,
  title  = {GANalyzer: Analysis and Manipulation of GANs Latent Space for Controllable Face Synthesis},
  author = {Ali Pourramezan Fard and Mohammad H. Mahoor and Sarah Ariel Lamer and Timothy Sweeny},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2302.00908},
  year   = {2023}
}