Feature Normalization (FN) is an important technique to help neural network training, which typically normalizes features across spatial dimensions. Most previous image inpainting methods apply FN in their networks without considering the impact of the corrupted regions of the input image on normalization, e.g. mean and variance shifts. In this work, we show that the mean and variance shifts caused by full-spatial FN limit the image inpainting network training and we propose a spatial region-wise normalization named Region Normalization (RN) to overcome the limitation. RN divides spatial pixels into different regions according to the input mask, and computes the mean and variance in each region for normalization. We develop two kinds of RN for our image inpainting network: (1) Basic RN (RN-B), which normalizes pixels from the corrupted and uncorrupted regions separately based on the original inpainting mask to solve the mean and variance shift problem; (2) Learnable RN (RN-L), which automatically detects potentially corrupted and uncorrupted regions for separate normalization, and performs global affine transformation to enhance their fusion. We apply RN-B in the early layers and RN-L in the latter layers of the network respectively. Experiments show that our method outperforms current state-of-the-art methods quantitatively and qualitatively. We further generalize RN to other inpainting networks and achieve consistent performance improvements. Our code is available at https://github.com/geekyutao/RN.


翻译:正常化(FN)是帮助神经网络培训的重要技术,它通常使空间层面的特征正常化。以往的多数图像油漆方法在网络中应用FN,而没有考虑输入图像对正常化的腐败区域的影响,例如平均和差异变化。在这项工作中,我们表明,全空FN造成的平均和差异变化限制了图像涂层网络培训,我们建议用空间区域标准化(RN)来克服限制。RN(RN-L)根据输入遮罩将空间像素分解到不同区域,并计算每个区域的平均和差异。我们开发了两种RN(RN)网络用于我们正常化图像的腐败区域,即:(1) Basic RN(RN-B),根据最初的涂层遮罩,将腐败和不整错的网络的平流化,分别用来解决中值和差异变化问题;(2)我们学习RN(RN-L)。</s>

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