ProPainter是一款由南洋理工大學S-Lab團隊研發的先進AI視頻修復工具，融合了雙域傳播和蒙版引導的稀疏視頻Transformer技術，顯著提升了視頻修復的效果。它能夠自動去除視頻中的不需要物體，修復缺失部分，甚至擴展視頻視野，提供高質量的視覺體驗。ProPainter特別適用于電影后期制作、歷史視頻資料修復以及社交媒體內容創作等多個領域。

ProPainter是什么

ProPainter是南洋理工大學S-Lab團隊推出的一款AI驅動的視頻修復項目。該工具通過創新結合雙域傳播和蒙版引導的稀疏視頻Transformer技術，顯著提升了視頻修復的質量和性能。ProPainter能夠高效地自動識別并去除視頻中的多余物體，填補缺失區域，甚至拓展視頻的視野，提供更高層次的視覺內容。它廣泛應用于電影后期制作、歷史視頻資料的修復以及社交媒體內容的創作。

ProPainter的主要功能

• 對象移除：自動檢測并刪除視頻中的不必要物體，例如廣告牌和行人，同時確保背景連貫自然。
• 視頻補全：針對視頻采集或傳輸過程現的損壞或缺失，ProPainter能夠智能預測并填補缺失部分，恢復視頻的完整性和流暢性。
• 視頻視野擴展：該技術能擴展現有視頻視野，智能生成新的背景和場景，提供更加廣闊的視覺體驗。

ProPainter的技術原理

• 雙域傳播：通過結合圖像域和特征域的傳播優勢，利用全局對應關系實現可靠的信息傳播。圖像傳播采用基于光流的變形對齊技術進行全局像素級傳播，而特征傳播則利用學習到的偏移量來提升對遮擋和光流不準確性的魯棒性。
• 蒙版引導稀疏視頻Transformer：運用稀疏注意力機制減少計算復雜度與內存占用，丟棄不必要的查詢和鍵/值空間窗口。僅對與掩碼區域相交的查詢窗口應用注意力機制，并在鍵/值空間中通過時間步長選擇性地包含幀。
• 循環光流完成網絡：高效的循環網絡用于完善損壞的光流場，為后續的雙域傳播提供精準的光流信息。該網絡通過可變形對齊技術雙向傳播鄰近幀的光流信息，完善光流場。
• 高效設計：ProPainter的設計注重效率，通過GPU加速實現高效的圖像和特征傳播，簡化操作，減少CPU的復雜和耗時的處理過程。

產品官網與資源

• GitHub倉庫：訪問GitHub
• 項目地址：訪問項目官網
• arXiv技術論文：查看技術論文

如何使用ProPainter

• 環境準備：確保您的環境中安裝了Python及所需的庫，例如PyTorch，并創建并激活虛擬環境以隔離項目依賴。
• 依賴安裝：根據ProPainter項目的要求安裝必要的Python庫。
• 代碼獲取：通過Git克隆ProPainter的GitHub倉庫到本地。
• 權重下載：獲取預訓練的權重文件，這些權重是模型訓練后的參數。
• 數據準備：準備需要修復的視頻文件及相應的掩碼圖（如需修復特定區域）。
• 配置文件設置：根據數據和需求調整配置文件中的參數。
• 模型推理：使用訓練好的模型對視頻進行推理，實現視頻修復、對象移除或視頻補全等功能。

ProPainter的應用場景

• 電影與視頻制作：在后期編輯中，ProPainter能夠刪除多余物體或標志，如廣告牌或穿幫鏡頭，同時修復因技術問題導致的畫面缺失。
• 歷史視頻資料修復：對于老舊或受損的視頻資料，ProPainter能夠填補缺失的幀或區域，恢復視頻的原始面貌。
• 社交媒體內容創作：內容創作者可借助ProPainter去除視頻中的水印，提升視覺效果及創意表達。
• 虛擬現實與增強現實：在VR和AR應用中，ProPainter能夠擴展視頻視野，創造更加沉浸的視覺體驗。
• 視頻監控與安全：在監控領域，ProPainter能去除遮擋物或填補遮擋造成的盲區，提高監控視頻的實用性。
• 醫學成像分析：在醫療領域，ProPainter可用于填補醫學影像中的缺失部分，幫助醫生更準確地進行診斷。