一种AI辅助的图像编辑工具,可以自动抠图替换任何图像的背景.doc
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1、一种AI辅助的图像编辑工具,可以自动抠图替换任何图像的背景MIT CSAIL的研究人员开发了一种基于深度学习的图像编辑工具,能够自动抠图,替换任何图像的背景。他们称之为“图像软分割”,这个系统能够分析原始图像的纹理和颜色,仅需34分钟,生成非常自然、真实的图像,其效果不输专业人士用Photoshop的制作。是时候卸载你的PS软件了。最近,MIT计算机科学与人工智能实验室(CSAIL)的研究人员开发了一种AI辅助的图像编辑工具,它可以自动抠图,替换任何图像的背景。像这样:和这样:要使抠完的这些图像看起来很逼真并不是一件容易的事,因为图像编辑必须要成功捕捉前景和背景之间微妙的审美转换点,这对于人类
2、头发等复杂材质来说尤其困难。下图除外。“处理这些图像的棘手之处在于,图像中每个像素并不是全部只属于一个物体。”麻省理工学院计算机科学与人工智能实验室(CSAIL)的访问研究员Yagiz Aksoy说。“很多时候,我们很难确定哪些像素是背景的一部分,哪些像素是特定的人的一部分。”除了经验最丰富的编辑人员之外,其他人都很难把控这些细节。但是在最近的一篇新论文中,Aksoy和他的同事展示了一种利用机器学习让照片编辑过程自动化的方法,而且表示这种方法也可用于视频处理。该团队提出的方法可以将拍摄的图像自动分解为一组不同的图层,图层之间通过一系列“软过渡”(soft transitions)相分隔。他们把
3、这个系统命名为“语义软分割”(semantic soft segmentation,SSS),它能够分析原始图像的纹理和颜色,并将其与神经网络收集的有关图像中实际目标的信息相结合。3分钟AI自动抠图,彻底抛弃PhotoShop编辑器将图像中的对象和背景分割成不同的部分,以便于选择。但不像大多数图片编辑软件需要式样磁性套索或魔术套索工具,MIT开发的AI工具并不依赖于用户输入的上下文,你不必跟踪一个对象或放大并捕捉精细细节。AI可以自动实现这一过程。这个过程从神经网络估计图像的区域和特征开始:然后,神经网络检测到“soft transitions”,例如狗狗的毛发和草。以前这个过程必须手动去做。
4、然后通过颜色将图像中的像素相互关联:这些信息与神经网络检测到的特征相结合,对图像的层进行估计。经过这一系列处理,现在,可以实现AI自动抠图并更换背景了。研究人员表示,这样自动处理一张640480的图像需要34分钟。“一旦计算出这些软分割段,用户就不必手动套索,也不用对图像的特定图层的外观进行单独修改,”Aksoy说道,他在上周与温哥华举办的SIGGRAPH计算机图形会议上发表了该技术的论文。“这样一来,更换背景和调整颜色等手动编辑任务将变得更加容易。”当然,这个魔术一般的工具背后涉及许多复杂的算法和计算,我们将在后文介绍。该团队使用神经网络来处理图像特征和确定图像的柔化边缘。技术细节:图像“软
5、分割”技术炼成大法该方法最重要的是自动生成输入图像的软分割,也就是说,将输入图像分解成表示场景中对象的层,包括透明度和软过渡(soft transitions)。图2:SSS方法的概述如上图所示,对于输入图像,我们要生成每个像素的超维语义特征向量(hyperdimensional semantic feature vectors),并使用纹理和语义信息定义图形。图形构造使得相应的Laplacian矩阵及其特征向量揭示了语义对象和它们之间的软过渡(soft transitions)。我们使用特征向量来构建一组初始的软分割(soft segments),并将它们组合起来得到语义上有意义的分割。最后
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