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CAMixerSR:仅细节需要更多“注意力”

Yan Wang Yi Liu Shijie Zhao Junlin Li Li Zhang

摘要

为满足对大尺寸图像(2K–8K)超分辨率(SR)日益增长的需求,当前主流方法主要沿着两条独立路径发展:其一,通过内容感知路由加速现有网络;其二,借助令牌混合器(token mixer)优化设计更优的超分辨率网络。然而,这两种方法虽具直接性,却不可避免地存在固有缺陷(如路径选择僵化或处理缺乏区分性),严重制约了质量与复杂度之间权衡关系的进一步优化。为克服上述局限,本文提出一种内容感知混合器(Content-aware Mixer, CAMixer),将上述两种策略有机融合。CAMixer根据输入内容的复杂程度动态分配计算资源:对于简单场景采用常规卷积处理,而对于稀疏纹理区域则引入可变形窗口注意力机制,以增强细节建模能力。具体而言,CAMixer设计了一个可学习的预测器,用于生成多个引导信号,包括用于窗口形变的偏移量、用于窗口分类的掩码,以及赋予卷积操作动态特性的卷积注意力权重。该机制能够自适应地调节注意力分布,主动聚焦于更具信息量的纹理区域,显著提升卷积模块的表征能力。此外,本文进一步引入全局分类损失(global classification loss),以提升预测器的准确性与鲁棒性。通过简单堆叠多个CAMixer模块,我们构建了CAMixerSR模型,在大尺寸图像超分辨率、轻量化超分辨率以及全景图像超分辨率任务中均取得了卓越性能,显著超越现有方法。


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