基于通道分组注意力的无监督图像风格转换模型

孙铭一 孙刘杰 李佳昕

上海理工大学

出版印刷与艺术设计学院

上海 200093

0 引言

图像风格转换是近年来机器视觉领域的研究重点之一。根据图像风格转换模型在训练中是否需要成对的数据，其可分为有监督学习和无监督学习。有监督学习需要成对的数据和人工对数据打标签，导致时间成本过高。无监督学习不需要成对的数据，相较于有监督学习，其数据获取更加简单高效，普适性更高。根据一张输入图像是否能够对应获得多个输出图像，图像风格转换模型可分为单模态模型和多模态模型。在单模态模型中，一张输入图像只能获得一张对应的输出图像，当输入数据不成对时，其局限性便体现在模型的输出结果不确定上。在多模态模型中，一张输入图像可以对应多张输出图像，因而多模态模型能够很好地应对多图像转换任务，例如包装平面设计[1]、文图转换等。

近年来有关多模态无监督图像风格转换的研究越来越多，这些研究都是基于生成对抗网络[2]（generative adversarial networks，GAN）。Choi Y.等[3]提出了人脸图像多模态转换模型StarGAN，Yu X. M.等[4]提出了SingleGAN。StarGAN使用星形生成网络结构并在输入中添加目标领域信息，再结合判别器的分类结构和循环重构一致性约束完成图像翻译工作。但是其欠缺对图像重构损失的考虑，因而图像风格转换时某些固定属性会发生变化，导致图像质量下降。SingleGAN则采用类别便签指导方法，在StarGAN的基础之上对网络结构作出改进。2018年，Huang X.等[5]提出的MUNIT和Lee H. Y.等[6]提出的DRIT，均是基于内容与风格分离编码再交叉解码的方法以获得多样的输出。……