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利用分层VQ-VAE生成多样化结构的图像修复

计算机视觉与模式识别 2021-03-19 v1

摘要

给定一张无额外约束的不完整图像,只要结果看起来合理,图像修复本允许多种解。近来已提出多解修复方法并展示了生成多样结果的潜力。然而,这些方法难以保证每个解的质量,例如产生扭曲的结构和/或模糊的纹理。我们提出一种用于多样修复的两阶段模型,第一阶段生成多个具有不同结构的粗糙结果,第二阶段通过增强纹理分别细化每个粗糙结果。所提模型受分层矢量量化变分自编码器(VQ-VAE)启发,其分层架构解耦了结构与纹理信息。此外,VQ-VAE中的矢量量化支持对结构信息离散分布的自回归建模。从该分布采样可轻松生成多样且高质量的结构,构成模型的第一阶段。在第二阶段,我们在纹理生成网络内提出结构注意力模块,该模块利用结构信息捕获远距离关联。我们进一步复用VQ-VAE计算两种特征损失,分别有助于改善结构连贯性与纹理真实感。在CelebA-HQ、Places2和ImageNet数据集上的实验结果表明,我们的方法不仅增强了修复解的多样性,也提升了生成多张图像的视觉质量。代码与模型见:https://github.com/USTC-JialunPeng/Diverse-Structure-Inpainting。

关键词

引用

@article{arxiv.2103.10022,
  title  = {Generating Diverse Structure for Image Inpainting With Hierarchical VQ-VAE},
  author = {Jialun Peng and Dong Liu and Songcen Xu and Houqiang Li},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2103.10022},
  year   = {2021}
}

备注

Accepted in CVPR 2021