AI 隐身术，能让物体在视频中消失的魔法。

曾经终败给现在 2022-12-17 07:01 102阅读 0赞

![AI 隐身术，能让物体在视频中消失的魔法。][AI]

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## 一、前言 ##

刚刚过去的 2020 年 ECCV，有一项 AI“隐身”技术引人瞩目。

正在坐秋千的小孩，突然只剩下秋千架。

![AI 隐身术，能让物体在视频中消失的魔法。][AI 1]

让漫步的行人消失，让奔驰的汽车消失。

能让物体在视频中消失的算法

这么好玩的 AI [算法][Link 1]，你想学吗？

老规矩，今天，继续手把手教学。

算法原理、环境搭建、效果实现，**一条龙服务**，尽在下文！

## 二、FGVC ##

FGVC 的作者是一位 90 后北京小伙，目前在弗吉尼亚理工大学计算机工程专业就读博士三年级，师从华人教授 Jia-Bin Huang。

![AI 隐身术，能让物体在视频中消失的魔法。][AI 2]

FGVC 算法本质上是一个基于[光流][Link 2]法的[视频修复][Link 3]算法。

[光流][Link 2]法是视域中物体运动检测的概念，其用于描述运动所造成的观测目标、表面或边缘的运动，主要应用于计算机视觉和影像处理等。

使用光流法，可寻到不同帧之间的关系，并通过在不同帧之间传播信息来补全视频。

FGVC 主要包含三个步骤：Flow completion、Temporal propagation、Fusion。

**Flow completion**：具体操作时，要计算相邻帧之间的正向光流和反向光流、以及一组非相邻帧 (Non-local) 的正向光流和反向光流。

**Temporal propagation**：按照光流的轨迹，为每个丢失的像素找到一组候选像素，对于每个候选帧，都要估计一个置信分数以及一个二进制有效性指标。

**Fusion**：使用置信加权平均值，将每个缺失像素的候选像素与至少一个有效候选像素融合。对于没有候选像素，则使用一个关键帧，并使用单个图像补全技术来填充它。

更具体的原理，比如边缘引导的光流补充等，可以去「啃下」论文，学习一下。

Paper 地址：

[https://arxiv.org/abs/2009.01835][https_arxiv.org_abs_2009.01835]

## 三、环境配置 ##

想要测试算法效果，先要部署下开发环境。

Github 开源项目地址：[https://github.com/vt-vl-lab/FGVC][https_github.com_vt-vl-lab_FGVC]

Github 下载慢的，可以下载我已经打包的代码（提取码：jack）：

[https://pan.baidu.com/s/1t\_EDDDgMCHBS83QFywuFdg][https_pan.baidu.com_s_1t_EDDDgMCHBS83QFywuFdg]

这里推荐使用 Anaconda 完成部署，不知道 conda 用法的，可以看下我写过的另一篇基础教程：

[一劳永逸的 Python 开发环境搭建][Python]

FGVC 算法依赖于另外两个算法 DeepFill 和 RAFT。

所以，可以创建两个虚拟环境 FGVC 和 raft。

FGVC 环境使用 PyTorch 0.4.0，并配置算法 DeepFill 的环境。

DeepFill 环境配置方法：

[https://github.com/nbei/Deep-Flow-Guided-Video-Inpainting\#install--requirements][https_github.com_nbei_Deep-Flow-Guided-Video-Inpainting_install--requirements]

直接使用指令安装依赖库：

pip install -r requirements.txt

raft 环境使用 PyTorch 1.6.0，并配置算法 RAFT 的环境。

RAFT 环境配置方法：

[https://github.com/princeton-vl/RAFT\#requirements][https_github.com_princeton-vl_RAFT_requirements]

这里比较简单，使用 conda 安装需要的库即可。

都配置完毕，就可以测试算法效果了！

## 四、效果测试 ##

先激活 raft 虚拟环境，直到运行结果出现提示：

「Please switch to Pytorch 0.4.0」

然后切换到 FGVC 虚拟环境，然后再运行一次代码。

Object removal：

cd tool
    python video_completion.py \
           --mode object_removal \
           --path ../data/tennis \
           --path_mask ../data/tennis_mask \
           --outroot ../result/tennis_removal \
           --seamless

FOV extrapolation：

cd tool
    python video_completion.py \
           --mode video_extrapolation \
           --path ../data/tennis \
           --outroot ../result/tennis_extrapolation \
           --H_scale 2 \
           --W_scale 2 \
           --seamless

想要计算速度更快些，可以去掉 seamless 参数。

算法需要 rgb 图片和 mask 图片，这些数据是已知的，想要去除什么物体，给个物体的 mask 即可。

![AI 隐身术，能让物体在视频中消失的魔法。][AI 3]

运行效果**示意图**：

![AI 隐身术，能让物体在视频中消失的魔法。][AI 4]

## 五、最后 ##

好玩的 AI 算法有很多，关注我带你玩转各种好玩的算法，我是 Jack Cui，我们下期见！

> 文章持续更新，可以微信公众号搜索【JackCui-AI】第一时间阅读，本文 GitHub [https://github.com/Jack-Cherish/PythonPark][https_github.com_Jack-Cherish_PythonPark] 已经收录，有大厂面试完整考点，欢迎Star。

[AI]: /images/20221123/c701a1af0bd749ca837d25e347dfe005.png
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[Link 2]: https://cuijiahua.com/blog/tag/%E5%85%89%E6%B5%81/
[Link 3]: https://cuijiahua.com/blog/tag/%E8%A7%86%E9%A2%91%E4%BF%AE%E5%A4%8D/
[https_arxiv.org_abs_2009.01835]: https://arxiv.org/abs/2009.01835
[https_github.com_vt-vl-lab_FGVC]: https://github.com/vt-vl-lab/FGVC
[https_pan.baidu.com_s_1t_EDDDgMCHBS83QFywuFdg]: https://pan.baidu.com/s/1t_EDDDgMCHBS83QFywuFdg
[Python]: https://cuijiahua.com/blog/2020/10/dl-basics-1.html
[https_github.com_nbei_Deep-Flow-Guided-Video-Inpainting_install--requirements]: https://github.com/nbei/Deep-Flow-Guided-Video-Inpainting#install--requirements
[https_github.com_princeton-vl_RAFT_requirements]: https://github.com/princeton-vl/RAFT#requirements
[AI 3]: /images/20221123/1d5b9231b5514251a5e07245d2c9b144.png
[AI 4]: /images/20221123/8b7c0f85522a4141a04ae5c58b6d60ce.png