Current deep learning methods for low-light image enhancement (LLIE) typically rely on pixel-wise mapping learned from paired data. However, these methods often overlook the importance of considering degradation representations, which can lead to sub-optimal outcomes. In this paper, we address this limitation by proposing a degradation-aware learning scheme for LLIE using diffusion models, which effectively integrates degradation and image priors into the diffusion process, resulting in improved image enhancement. Our proposed degradation-aware learning scheme is based on the understanding that degradation representations play a crucial role in accurately modeling and capturing the specific degradation patterns present in low-light images. To this end, First, a joint learning framework for both image generation and image enhancement is presented to learn the degradation representations. Second, to leverage the learned degradation representations, we develop a Low-Light Diffusion model (LLDiffusion) with a well-designed dynamic diffusion module. This module takes into account both the color map and the latent degradation representations to guide the diffusion process. By incorporating these conditioning factors, the proposed LLDiffusion can effectively enhance low-light images, considering both the inherent degradation patterns and the desired color fidelity. Finally, we evaluate our proposed method on several well-known benchmark datasets, including synthetic and real-world unpaired datasets. Extensive experiments on public benchmarks demonstrate that our LLDiffusion outperforms state-of-the-art LLIE methods both quantitatively and qualitatively. The source code and pre-trained models are available at https://github.com/TaoWangzj/LLDiffusion.


翻译:当前用于低光照图像增强(LLIE)的深度学习方法通常依赖于从配对数据中学习像素级映射。然而,这些方法往往忽略了考虑退化表示的重要性,这可能导致次优结果。在本文中,我们通过提出一种基于扩散模型的退化感知学习方案来解决这一局限性,该方案将退化与图像先验有效整合到扩散过程中,从而提升图像增强效果。所提出的退化感知学习方案基于以下理解:退化表示在精确建模和捕捉低光照图像中特定的退化模式方面起着关键作用。为此,首先,我们提出一个联合学习框架,用于同时学习图像生成与图像增强中的退化表示。其次,为利用学习到的退化表示,我们开发了一个低光照扩散模型(LLDiffusion),该模型配备了一个精心设计的动态扩散模块。该模块结合色彩映射和潜在退化表示来引导扩散过程。通过融入这些条件因子,所提出的LLDiffusion能够有效增强低光照图像,同时考虑固有的退化模式和期望的色彩保真度。最后,我们在多个知名基准数据集(包括合成和真实无配对数据集)上评估了所提方法。在公共基准上的大量实验表明,我们的LLDiffusion在定量和定性方面均优于现有最先进的LLIE方法。源代码和预训练模型可从https://github.com/TaoWangzj/LLDiffusion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
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
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
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
1+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9月18日
Transformers in Remote Sensing: A Survey
Arxiv
25+阅读 · 2022年9月2日
VIP会员
最新内容
学习数据的几何:形状空间分析数学综述
专知会员服务
7+阅读 · 6月17日
定向能反无人机系统最新发展动态
专知会员服务
7+阅读 · 6月17日
从燃煤战舰到算法战争:水面指挥的永恒要求
专知会员服务
6+阅读 · 6月17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
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
1+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