Existing learning-based denoising methods typically train models to generalize the image prior from large-scale datasets, suffering from the variability in noise distributions encountered in real-world scenarios. In this work, we propose a new perspective on the denoising challenge by highlighting the distinct separation between noise and image priors. This insight forms the basis for our development of conditional optimization framework, designed to overcome the constraints of traditional denoising framework. To this end, we introduce a Locally Noise Prior Estimation (LoNPE) algorithm, which accurately estimates the noise prior directly from a single raw noisy image. This estimation acts as an explicit prior representation of the camera sensor's imaging environment, distinct from the image prior of scenes. Additionally, we design an auxiliary learnable LoNPE network tailored for practical application to sRGB noisy images. Leveraging the estimated noise prior, we present a novel Conditional Denoising Transformer (Condformer), by incorporating the noise prior into a conditional self-attention mechanism. This integration allows the Condformer to segment the optimization process into multiple explicit subspaces, significantly enhancing the model's generalization and flexibility. Extensive experimental evaluations on both synthetic and real-world datasets, demonstrate that the proposed method achieves superior performance over current state-of-the-art methods. The source code is available at https://github.com/YuanfeiHuang/Condformer.


翻译:现有的基于学习的去噪方法通常通过在大规模数据集上训练模型来泛化图像先验,这在实际场景中遇到噪声分布变化时存在局限。在本工作中,我们通过强调噪声先验与图像先验之间的本质分离,为去噪挑战提出了一个新的视角。这一洞见构成了我们开发条件优化框架的基础,旨在克服传统去噪框架的约束。为此,我们引入了局部噪声先验估计算法,该算法能够直接从单张原始噪声图像中精确估计噪声先验。这一估计作为相机传感器成像环境的显式先验表征,与场景的图像先验相区别。此外,我们设计了一个辅助可学习的LoNPE网络,专门用于实际应用中的sRGB噪声图像处理。利用估计的噪声先验,我们提出了一种新颖的条件去噪Transformer,通过将噪声先验融入条件自注意力机制中。这种集成使Condformer能够将优化过程分割为多个显式子空间,显著增强了模型的泛化能力和灵活性。在合成和真实世界数据集上进行的大量实验评估表明,所提方法在性能上超越了当前最先进的方法。源代码可在 https://github.com/YuanfeiHuang/Condformer 获取。

0
下载
关闭预览

相关内容

FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
Single-Shot Object Detection with Enriched Semantics
统计学习与视觉计算组
14+阅读 · 2018年8月29日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
15+阅读 · 2022年10月27日
Transformers in Remote Sensing: A Survey
Arxiv
25+阅读 · 2022年9月2日
Arxiv
16+阅读 · 2020年2月6日
Image Segmentation Using Deep Learning: A Survey
Arxiv
47+阅读 · 2020年1月15日
Deep Learning for Generic Object Detection: A Survey
Arxiv
14+阅读 · 2018年9月6日
VIP会员
最新内容
以色列军事技术对美国军力发展的持续性赋能
专知会员服务
5+阅读 · 今天8:46
《深度强化学习在兵棋推演中的应用》40页报告
专知会员服务
8+阅读 · 今天5:37
《多域作战面临复杂现实》
专知会员服务
6+阅读 · 今天5:35
《印度的多域作战:条令与能力发展》报告
专知会员服务
2+阅读 · 今天5:24
人工智能赋能无人机:俄乌战争(万字长文)
专知会员服务
7+阅读 · 4月23日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
Single-Shot Object Detection with Enriched Semantics
统计学习与视觉计算组
14+阅读 · 2018年8月29日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
相关论文
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员