Owing to its significant success, the prior imposed on gradient maps has consistently been a subject of great interest in the field of image processing. Total variation (TV), one of the most representative regularizers, is known for its ability to capture the intrinsic sparsity prior underlying gradient maps. Nonetheless, TV and its variants often underestimate the gradient maps, leading to the weakening of edges and details whose gradients should not be zero in the original image (i.e., image structures is not describable by sparse priors of gradient maps). Recently, total deep variation (TDV) has been introduced, assuming the sparsity of feature maps, which provides a flexible regularization learned from large-scale datasets for a specific task. However, TDV requires to retrain the network with image/task variations, limiting its versatility. To alleviate this issue, in this paper, we propose a neural gradient regularizer (NGR) that expresses the gradient map as the output of a neural network. Unlike existing methods, NGR does not rely on any subjective sparsity or other prior assumptions on image gradient maps, thereby avoiding the underestimation of gradient maps. NGR is applicable to various image types and different image processing tasks, functioning in a zero-shot learning fashion, making it a versatile and plug-and-play regularizer. Extensive experimental results demonstrate the superior performance of NGR over state-of-the-art counterparts for a range of different tasks, further validating its effectiveness and versatility.


翻译:[translated abstract in Chinese] 由于其显著的成功,梯度图上的先验在图像处理领域一直备受关注。全变分(TV)作为最具代表性的正则化器之一,以其能够捕捉梯度图下固有的稀疏先验而闻名。然而,TV及其变体常常低估梯度图,导致边缘和细节(其梯度在原始图像中不应为零,即图像结构无法通过梯度图的稀疏先验描述)被弱化。最近,提出了一种总深度变分(TDV),它假设特征图具有稀疏性,为特定任务从大规模数据集中学习到一种灵活的正则化。然而,TDV需要根据图像/任务变化重新训练网络,限制了其通用性。为解决此问题,本文提出了一种神经梯度正则化器(NGR),它将梯度图表示为神经网络的输出。与现有方法不同,NGR不依赖于任何主观的稀疏性或图像梯度图上的其他先验假设,从而避免了梯度图的低估。NGR适用于各种图像类型和不同的图像处理任务,以零样本学习方式运行,成为一种通用且即插即用的正则化器。大量实验结果表明,NGR在一系列不同任务上性能优于最先进的对比方法,进一步验证了其有效性和通用性。

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
开源书:PyTorch深度学习起步
专知会员服务
51+阅读 · 2019年10月11日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9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
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24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
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25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
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31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
3+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
2+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
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
Arxiv
0+阅读 · 2023年10月27日
Arxiv
0+阅读 · 2023年10月27日
Arxiv
0+阅读 · 2023年10月27日
Arxiv
0+阅读 · 2023年10月26日
Arxiv
0+阅读 · 2023年10月26日
Arxiv
29+阅读 · 2023年1月12日
Arxiv
11+阅读 · 2021年2月17日
Arxiv
12+阅读 · 2020年12月10日
Directional Graph Networks
Arxiv
27+阅读 · 2020年12月10日
Arxiv
24+阅读 · 2018年10月24日
VIP会员
最新内容
《通过小型无人机系统将情报能力“作战化”》
专知会员服务
3+阅读 · 今天7:28
消耗优势:美军的“精确规模化”概念
专知会员服务
7+阅读 · 6月15日
《离线语言支持系统:面向空战战术决策》
专知会员服务
8+阅读 · 6月15日
相关VIP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
开源书:PyTorch深度学习起步
专知会员服务
51+阅读 · 2019年10月11日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9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
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24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
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25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
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关论文
Arxiv
0+阅读 · 2023年10月27日
Arxiv
0+阅读 · 2023年10月27日
Arxiv
0+阅读 · 2023年10月27日
Arxiv
0+阅读 · 2023年10月26日
Arxiv
0+阅读 · 2023年10月26日
Arxiv
29+阅读 · 2023年1月12日
Arxiv
11+阅读 · 2021年2月17日
Arxiv
12+阅读 · 2020年12月10日
Directional Graph Networks
Arxiv
27+阅读 · 2020年12月10日
Arxiv
24+阅读 · 2018年10月24日
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31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
3+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
2+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
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
Top
微信扫码咨询专知VIP会员