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InterFaceGAN:解读 GAN 学到的解耦人脸表征

计算机视觉与模式识别 2020-10-30 v2 机器学习 图像与视频处理

摘要

尽管生成对抗网络(GANs)在人脸合成方面取得了显著进展,但对于 GAN 在潜变量表征中学习了什么以将随机编码映射为照片级真实感图像,仍缺乏足够的理解。在这项工作中,我们提出了一个称为 InterFaceGAN 的框架,用于解读最先进的 GAN 模型学到的解耦人脸表征,并研究潜空间中编码的人脸语义属性。我们首先发现 GAN 在潜空间的某些线性子空间中学习了各种语义。在识别出这些子空间后,我们可以真实地操控相应的人脸属性而无需重新训练模型。随后我们对不同语义之间的相关性进行了详细研究,并通过子空间投影更好地解耦它们,从而实现对属性操控的更精确控制。除了操控性别、年龄、表情和是否佩戴眼镜外,我们甚至可以改变人脸姿态并修复 GAN 意外产生的伪影。此外,我们进行了深入的人脸身份分析和逐层分析,以定量评估编辑结果。最后,我们通过采用 GAN 反演方法并基于 InterFaceGAN 建立的合成数据显式训练前馈模型,将我们的方法应用于真实人脸编辑。大量实验结果表明,学习合成人脸会自发地带来一种解耦且可控的人脸表征。

关键词

引用

@article{arxiv.2005.09635,
  title  = {InterFaceGAN: Interpreting the Disentangled Face Representation Learned by GANs},
  author = {Yujun Shen and Ceyuan Yang and Xiaoou Tang and Bolei Zhou},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2005.09635},
  year   = {2020}
}

备注

Accepted by TPAMI 2020