对抗性分割损失素描着色

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摘要

作者介绍了一种新的从草图或边缘图生成彩色图像的方法。目前的方法要么需要某种形式的额外用户指导，要么仅限于成对翻译方法。作者认为，分割信息可以为草图着色提供有价值的指导。为此，作者建议利用通用pantoptic分割网络提供的语义图像分割来创建额外的对抗性损失函数。作者的损失功能可以集成到任何基线GAN模型。作者的方法不局限于包含分割标签的数据集，并且可以训练它用于未配对的翻译任务。通过定性、定量和用户研究分析，作者在四个不同的数据集上展示了作者的方法的有效性。作者的模型在FID度量上提高了35个基准点。

代码链接：https://github.com/giddyyupp/AdvSegLoss

论文创新点

针对基于草图的图像着色问题，提出了一种利用语义分割的新方法。作者引入了三种模型来考虑图像转换过程中不同层次的分割反馈。作者的模型可以集成到任何配对或未配对的GAN模型中。作者通过广泛的评估证明了使用分割线索的有效性。作者在本文中的贡献可以总结如下。

• 作者提出在GAN模型中使用通用语义分割作为额外的对抗性损失，以解决草图着色问题。Ground-truth分割标签不是作者方法的要求。

• 作者的方法既不特定于某一领域(如人脸、艺术、动漫等)，也不局限于配对方法。

• 作者对四个不同的数据集进行了广泛的评估，包括配对和非配对设置，并通过定性、定量和用户研究分析显示了作者的方法的有效性。

框架结构

作者提出的模型具有对抗性分割损失的草图着色。

实验结果

使用不同设置的基线(CycleGAN和Pix2Pix)和模型的样本结果。每行输入的图像分别来自卧室、插图、大象和绵羊数据集。前两行显示未配对训练的结果，后两行显示配对训练的结果。在卧室数据集和大象数据集上，在插图数据集和绵羊数据集上，两种训练方案都得到了最好的结果。

结论

本文提出了一种解决草图着色问题的新方法。作者的方法利用了一个通用的图像分割网络，并在常规GAN丢失的基础上增加了一个对抗性分割损失(AdvSegLoss)。AdvSegLoss可以集成到任何GAN模型，并工作，即使数据集没有分割标签。作者使用CycleGAN和Pix2Pix作为GAN模型的基线。作者对各种数据集进行了广泛的评估，包括卧室、绵羊、大象和插图图像，并从定量(使用FID分数)和定性(通过用户研究)两方面评估性能。作者表明，作者的模型在所有数据集上的FID分数和用户研究分析都优于基线。

由于作者方法的局限性，虽然作者在定性和定量上都改进了基线，特别是大象和绵羊的结果缺乏真实性。即使成对的训练结果在这两个数据集上看起来也不吸引人(图3的最后两行)，这很可能是由于基线模型在生成复杂场景方面不太成功。消融研究需要将wg、wb和wm设置为最优值。

论文链接：https://arxiv.org/pdf/2102.06192.pdf

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