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扩散模型在自然图像抠图中的应用

Yihan Hu Yiheng Lin Wei Wang Yao Zhao Yunchao Wei Humphrey Shi

摘要

我们旨在利用扩散模型(diffusion)来解决图像抠图(image matting)这一极具挑战性的任务。然而,高计算开销以及训练与推理过程中噪声采样不一致的问题,严重制约了该目标的实现。本文提出了一种名为 DiffMatte 的新方法,旨在有效克服上述挑战。首先,DiffMatte 将解码器从原本高度耦合的抠图网络结构中解耦出来,仅在扩散过程的迭代中引入一个轻量级解码器。该策略有效抑制了随着采样数量增加而带来的计算开销增长。其次,我们采用了一种基于均匀时间间隔的自对齐训练策略,确保在整个时间域内训练与推理阶段的噪声采样保持一致。DiffMatte 设计具有高度灵活性,可无缝集成至多种现代抠图架构中。大量实验结果表明,DiffMatte 在 Composition-1k 测试集上达到了当前最优水平,相较于以往最佳方法,在 SAD 指标上提升 5%,在 MSE 指标上提升 15%;同时在其他多个基准测试中也展现出更强的泛化能力。


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