阅读笔记(四):Dual Residual Networks Leveraging the Potential of Paired Operations for Image Restoration

Dual Residual Networks文章中去雨滴部分的阅读笔记

原文: Dual Residual Networks Leveraging the Potential of Paired Operations for Image Restoration

原文代码github

博主的阅读笔记:

  • Gaussian&real-world noise removal(去噪任务阅读笔记)

  • motion blur removal (去运动模糊任务阅读笔记)

  • haze removal (去雾任务阅读笔记)

  • rain-streak removal (去雨线任务阅读笔记)

  • 笔记总结(五种任务的对比)


文章目录

    • 去雨滴(Raindrop removal)
      • 网络设计
        • RuRN-S-P
        • DuRB-S&DuRB-P
        • 损失函数
      • 数据集
      • 实验设置
        • Experimental Setting on RainDrop Dataset


去雨滴(Raindrop removal)

网络设计

这个任务可以自然被分为两个阶段:

  • 识别出含雨滴的区域
  • 恢复识别区域的像素

第二阶段类似于图像恢复任务,可能并不难,因为有很多成功的图像恢复方法。那么,主要的问题是第一阶段。根据这个两阶段的方法,目前最先进的方法[32]使用一个注意力递归网络( attentive-recurrent network)来产生一个注意力图,传达关于雨滴的信息;然后,将注意力图和输入图像输入到卷积编码器-解码器网络中,对真实图像进行评估。它还采用了带有鉴别器的对抗性训练,使生成的图像具有真实感。

RuRN-S-P

整个网络(RuRN-S-P),作者采用一个对称的自编码-解码器网络:

阅读笔记(四):Dual Residual Networks Leveraging the Potential of Paired Operations for Image Restoration_第1张图片

  • 堆叠3个DuRB-S块 + 6个DuRB-P块

    其中:

    1. 对3个DuRB-S块

      c t 1 l ct_1^l ct1l :在前馈方向上,使用一个卷积层:卷积核3x3,膨胀率(dilation rates)分别以12、8、6依次减少,以此定位原始图像中雨滴的位置。

    2. 对6个DuRB-P块

      采样核噪声去除部分同样的策略,即在前馈方向上使用一系列感受野逐增的卷积。


DuRB-S&DuRB-P

使DuRB-S块与DuRB-P块的组合:

阅读笔记(四):Dual Residual Networks Leveraging the Potential of Paired Operations for Image Restoration_第2张图片

T 2 l T_2^l T2l 中的se如图所示:

阅读笔记(四):Dual Residual Networks Leveraging the Potential of Paired Operations for Image Restoration_第3张图片

fc为nn.Linear(),即全连接层(fully connected layer)

特别地:SE为SE-ResNet的SE模块。

​ SE-ResNet论文:Squeeze-and-excitation networks(该论文对通道注意(CA)的机制原理讲的非常具体,建议阅读)。文献是用于分类任务,提出了新的架构单元,即“Squeeze-and-Excitation”(SE)块,这项工作拿到了ImageNet2017 image classification 的冠军。

另外:博主也在另一篇博客对CA进行了粗略的解释,或请移步RCAN阅读笔记(CA讲解在目录可直达Channel Attention(CA))


c t 1 l ct_1^l ct1l c t 2 l ct_2^l ct2l 的具体细节:

  • c t 1 l ct_1^l ct1l

阅读笔记(四):Dual Residual Networks Leveraging the Potential of Paired Operations for Image Restoration_第4张图片

  • c t 2 l ct_2^l ct2l

    • 对所有的DuRB-S块,采用同样的 c t 2 l ct_2^l ct2l :kernel size = 3×3, dilation rate = 1

    • 对所有的DuRB-P块,采用同样的 c t 2 l ct_2^l ct2l :kernel size = 5×5, dilation rate = 1


损失函数

SSIM和 l 1 l_1 l1 损失的加权和


数据集

**RainDrop Dataset**:包含861个训练样本和58/249个测试样本(称为TestSetA/TestSetB)。 TestSetA是TestSetB的子集,比TestSetB拥有更好的对齐效果。

实验设置

Experimental Setting on RainDrop Dataset

训练中,设置batch size = 24,input size = 256x256(通过对原始720x480图像随机裁剪获得).

使用 1.1 x SSIM + 0.75 x l 1 l_1 l1 损失训练网络4000次,然后转化到使用 l 1 l_1 l1 损失训练网络100次。

你可能感兴趣的:(图像恢复)