让机器人在两分钟内绘制出生动肖像

艺术机器人在近年来取得了显著进展。然而，现有机器人无法在短时间内生成高质量肖像。在本工作中，我们提出一种绘图机器人，它能够自动将人脸图片转换为生动肖像，并平均在两分钟内于纸上绘制出来。我们系统的核心是一种基于深度学习的新型肖像合成算法。我们创新性地采用自一致性损失（self-consistency loss），使算法能够生成连续且平滑的笔触。此外，我们提出分量稀疏约束（componential sparsity constraint）以减少在次要区域上的笔触数量。我们还实现了一种局部草图合成算法，以及若干前处理和后处理技术来处理背景与细节。我们的算法所生成的肖像通过一组稀疏的连续笔触成功捕捉了个体特征。最后，该肖像被转换为轨迹序列，并由一个三自由度机械臂重现。整个肖像绘制机器人系统被命名为 AiSketcher。大量实验表明，AiSketcher 能够为广泛范围的图片生成相当高质量的草图，包括野外人脸和任意内容的通用图像。据我们所知，AiSketcher 是首个使用神经风格迁移技术的肖像绘制机器人。AiSketcher 已参加多次展览，并在多种环境下展现出卓越性能。