CodeFormer是什么

CodeFormer是一款由南洋理工大学和商汤科技联合开发的AI照片和视频修复工具。融合了变分自动编码器（VQGAN）和Transformer技术，对模糊和马赛克的照片或视频进行高质量的修复。CodeFormer通过先进的算法优化图像细节，提升清晰度，保持自然和真实的视觉效果。支持图片和视频的高清修复，操作简单，开源免费，适用于家庭相册修复、社交媒体照片优化以及专业图像处理等多种场景。

CodeFormer的主要功能

• 图片高清修复：能对模糊的图片进行高清还原，提升图片的清晰度和细节。
• 视频高清修复：针对视频内容，CodeFormer可以修复视频的清晰度，让模糊的视频变得清晰。
• 去马赛克：特别针对视频和图片中的马赛克区域，CodeFormer能进行有效的去除处理，恢复原始图像。
• 多人场景处理：在多人或复杂场景的图片中，CodeFormer能对每个人物进行高清修复，保持场景的自然和协调。
• 背景修复：在视频修复中，可以选择性地对视频背景进行高清修复，进一步提升视频的整体质量。

CodeFormer的技术原理

• 离散码本学习：CodeFormer 使用量化自编码器通过自重建学习来获得一个离散的码本。码本包含了丰富的高质感视觉信息，用于存储人脸图像的高质量细节。
• Transformer 网络：在固定的码本和解码器的基础上，CodeFormer 引入了 Transformer 模块来预测码序列。Transformer 通过自注意力机制捕捉低质量输入图像的全局组成和上下文信息，实现更准确的码本查找和人脸恢复。
• 深度学习：CodeFormer基于深度学习算法训练模型，能识别和理解图像内容。通过大量的图像数据训练，模型学习到如何从模糊或损坏的图像中恢复出清晰、自然的细节。
• 图像处理算法：CodeFormer使用传统的图像处理技术，如锐化、去噪等，以增强图像质量。这些技术与深度学习模型相结合，进一步提升修复效果。
• 多阶段处理：CodeFormer采用多阶段处理的方法，先对图像或视频进行初步的高清修复，然后进一步细化和优化，以达到更好的视觉效果。

CodeFormer的项目地址

• 项目官网：https://shangchenzhou.com/projects/CodeFormer/
• Github仓库：https://github.com/sczhou/CodeFormer
• arXiv技术论文：https://arxiv.org/pdf/2206.11253

如何使用CodeFormer

• 环境准备：确保计算环境中安装必要的软件和库，如 Python、PyTorch 以及 CUDA（如果使用 GPU 加速）。
• 下载模型：从 CodeFormer 的Github仓库或项目官网下载预训练的模型和代码库。
• 数据准备：将需要恢复的人脸图像准备好，如果是视频，则需要将视频帧单独提取出来。
• 图像预处理：根据 CodeFormer 的要求，需要对图像进行预处理，如缩放、裁剪或格式转换。
• 模型应用：将预处理后的图像输入到 CodeFormer 模型中。如果是通过命令行工具，需要通过特定的命令和参数来调用模型；如果是通过图形界面，只需要上传图像并选择相应的恢复选项。
• 参数调整（可选）：根据需要恢复的图像的特点，需要调整 CodeFormer 的参数，如控制特征转换模块的权重，在恢复质量和忠实度之间进行权衡。
• 结果保存：CodeFormer 处理完成后，将恢复的人脸图像保存到指定的目录。

CodeFormer的应用场景

• 老照片修复：修复因年代久远而变得模糊、破损的老照片，恢复其清晰度和色彩。
• 视频增强：改善视频质量，对于低分辨率或压缩严重的视频，提升其清晰度和视觉效果。
• 人脸复原：在监控视频中，增强人脸的清晰度，有助于身份识别和安全监控。
• 数字艺术创作：在数字艺术和游戏设计中，CodeFormer 可以用来生成高质量的人脸图像，丰富角色设计。
• 虚拟现实（VR）和增强现实（AR）：在 VR 或 AR 应用中，CodeFormer 可以用来创建或增强虚拟角色的面部细节。
• 电影和娱乐产业：在后期制作中，用于提升影片质量，修复损坏的电影胶片，或者增强影片中的人脸细节。

安装使用

依赖关系和安装

• Pytorch >= 1.7.1
• CUDA >= 10.1
• Other required packages in requirements.txt

Git克隆此存储库

git clone https://github.com/sczhou/CodeFormer
cd CodeFormer

创建环境

conda create -n codeformer python=3.8 -y
conda activate codeformer

安装python依赖项

pip3 install -r requirements.txt
python basicsr/setup.py develop
conda install -c conda-forge dlib (only for face detection or cropping with dlib)