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HeadsUp!高保真人像图像超分辨率

计算机视觉与模式识别 2025-10-14 v1

摘要

人像图片通常包含人物主体和自然背景,是社交媒体上最常见的摄影形式。现有图像超分辨率(ISR)技术要么关注通用真实图像,要么仅处理严格对齐的人脸图像(即人脸超分辨率)。实际应用中,需混合使用不同模型:人脸专家模型处理人脸区域,通用模型处理剩余部分。但这种混合方法必然在人脸区域周围引入混合或边界伪影,而人类感知对人脸保真度尤为敏感。为此,我们研究了人像图像超分辨率(PortraitISR)问题,提出了 HeadsUp:一种单步扩散模型,能以端到端方式无缝恢复和放大人像图像。具体而言,我们基于单步扩散模型,开发面部监督机制引导模型聚焦人脸区域。随后,我们集成参考机制辅助身份恢复,减少低质量人脸恢复中的人脸歧义。此外,我们构建了高质量 4K 人像图像 ISR 数据集,命名为 PortraitSR-4K,以支持人像图像的模型训练和基准测试。大量实验表明,HeadsUp 在 PortraitISR 任务上实现了最佳性能,同时在通用图像和对齐人脸数据集上保持可比甚至更好的性能。

关键词

引用

@article{arxiv.2510.09924,
  title  = {HeadsUp! High-Fidelity Portrait Image Super-Resolution},
  author = {Renjie Li and Zihao Zhu and Xiaoyu Wang and Zhengzhong Tu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2510.09924},
  year   = {2025}
}