18 天前

无监督模糊核估计与校正用于盲超分辨率

{Junmo Kim, Yooshin Cho, JEONGHYO HA, Youngsoo Kim}
摘要

盲超分辨率(blind super-resolution, blind-SR)是计算机视觉领域的一项重要任务,在现实世界中具有广泛的应用。在盲超分辨率中,模糊核估计是核心环节之一,其性能与自适应超分辨率网络密切相关;模糊核估计的准确性越高,整体重建效果越好。近年来,生成对抗网络(GAN)通过跨尺度比较图像块,在无监督模糊核估计方法中取得了最显著的成功。然而,现有方法仍存在若干问题:① 其对图像锐度的判别能力较弱,导致模型更关注图像结构形状而非边缘锐度;② 在某些情况下,忽略了核修正过程,而该过程至关重要,因为最优生成的模糊核可能比实际点扩散函数(PSF)更窄,除非PSF为理想低通滤波器;③ 以往研究未充分考虑GAN性能同时受到边缘厚度与PSF的影响。针对上述问题,本文提出以下三项改进:1)设计一种退化与排序对比机制,引导GAN模型增强对图像锐度的敏感性;2)提出一种与尺度无关的核修正技术,基于高斯核近似并引入边缘厚度参数,以更精确地建模真实模糊核;3)构建所提GAN与深度图像先验(Deep Image Prior, DIP)的联合模型,以实现更充分的监督,并设计专用的核修正网络,确保梯度能够有效通过修正过程传播。大量实验结果表明,所提方法显著降低了L2误差,并改善了模糊核的形状精度。此外,当与常规盲超分辨率算法结合使用时,本方法在无监督模糊核估计类别中实现了最优的重建性能,达到了当前领先水平。