Degradationsbewusster residualbedingter optimaler Transport für einheitliche Bildrestauration

All-in-one-Bildwiederherstellung ist als praktische und vielversprechende Aufgabe der niedrigstufigen Bildverarbeitung für reale Anwendungen hervorgetreten. In diesem Kontext liegt das zentrale Problem darin, wie verschiedene Arten von degenerierten Bildern gleichzeitig behandelt werden können. In dieser Arbeit stellen wir einen Ansatz namens Degradierungsbewusste Residuum-konditionierte Optimale Transport (DA-RCOT) vor, der die All-in-one-Bildwiederherstellung als ein Optimales-Transport-Problem (OT) sowohl für unverbundene als auch für verbundene Szenarien modelliert. Dabei wird das Transportresiduum als degenerierungsspezifischer Hinweis sowohl für die Transportkosten als auch für die Transportabbildung eingeführt.Speziell formalisieren wir die Bildwiederherstellung durch ein residiumgeleitetes OT-Ziel, indem wir die degenerierungsspezifischen Muster des Fourier-Residuums in den Transportkosten ausnutzen. Noch wichtiger ist, dass wir die Transportabbildung für die Wiederherstellung als eine zweiphasige DA-RCOT-Abbildung gestalten. Im ersten Durchgang wird das Transportresiduum berechnet und dann als mehrskalige Residuumsembeddings kodiert, um den zweiten Durchgang zu konditionieren. Dieser Konditionsprozess injiziert intrinsisches Degradierungs-Wissen (z.B. Degradierungstyp und -grad) sowie strukturelle Informationen aus den mehrskaligen Residuumsembeddings in die OT-Abbildung, sodass sie sich dynamisch anpassen kann, um eine all-in-one-Wiederherstellung durchzuführen.Umfangreiche Experimente mit fünf verschiedenen Degradierungen zeigen die überlegene Leistungsfähigkeit von DA-RCOT im Vergleich zu den neuesten Methoden hinsichtlich Verzerrungsmaße, wahrnehmbarer Qualität und Erhaltung der Bildstruktur. Bemerkenswerterweise liefert DA-RCOT eine herausragende Anpassungsfähigkeit an reale Szenarien, selbst bei mehreren Degradierungen, und zeigt eine ausgezeichnete Robustheit gegenüber sowohl dem Grad der Degradierung als auch der Anzahl der Degradierungen.