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2023-07-10 06:24:25
华为苏黎世研究中心和苏黎世大学研究人员使用AI创建逼真的慢动作视频,无需使用昂贵的高速摄像机,只需要使用特殊的事件相机和机器学习模型即可实现。
传统的高速摄像机需要上千的帧数才能实现慢动作效果,而使用事件相机可以记录像素亮度变化,从而获取更多图像信息。研究人员使用两个摄像头来捕捉画面,一个是普通摄像头,记录低帧(20-60FPS)真实画面;另一个是事件相机,使用新型的传感器,拍摄的是“事件”,记录像素亮度变化。这两种相机同步拍摄到的内容合起来,就可以使用机器学习来最大化地利用这两种相机的信息进行插帧,生成逼真的慢动作视频。
研究人员提出的AI模型叫做TimeLens,一共分为四块。首先,将俩相机拍到的帧信息和事件信息发送到前两个模块:基于变形(warp)的插值模块和合成插值模块。基于变形的插值模块利用U形网络将运动转换为光流表示,然后将事件转换成真实的帧。合成插值模块也是利用U形网络将事件置于两个帧之间,并直接为每个事件生成一个新的可能帧。该模块可以很好地处理帧之间出现的新对象以及光线变化。
不过到这里的话,合成的视频可能会有一个问题:出现噪声。这时,第三个模块的作用就派上用场了,它使用第二个插值合成模块中的新信息来细化第一个模块。最后,这三个候选帧被输入到一个基于注意力的平均模块。该模块采用三帧表示中最好的部分将它们组成最终帧。现在,有了帧之间第一个事件的高清帧后,再对事件相机提供的所有事件重复此过程,就能生成最终我们想要的结果了。
该模型至少取得了智能手机和其他模型无法达到的效果。作者介绍一作StepanTulyakov,华为苏黎世研究中心机器学习研究员。共同一作DanielGehrig,苏黎世大学博士生。苏黎世联邦理工大学机械工程硕士。
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