In this work, we present new proofs of convergence for Plug-and-Play (PnP) algorithms. PnP methods are efficient iterative algorithms for solving image inverse problems where regularization is performed by plugging a pre-trained denoiser in a proximal algorithm, such as Proximal Gradient Descent (PGD) or Douglas-Rachford Splitting (DRS). Recent research has explored convergence by incorporating a denoiser that writes exactly as a proximal operator. However, the corresponding PnP algorithm has then to be run with stepsize equal to $1$. The stepsize condition for nonconvex convergence of the proximal algorithm in use then translates to restrictive conditions on the regularization parameter of the inverse problem. This can severely degrade the restoration capacity of the algorithm. In this paper, we present two remedies for this limitation. First, we provide a novel convergence proof for PnP-DRS that does not impose any restrictions on the regularization parameter. Second, we examine a relaxed version of the PGD algorithm that converges across a broader range of regularization parameters. Our experimental study, conducted on deblurring and super-resolution experiments, demonstrate that both of these solutions enhance the accuracy of image restoration.


翻译:本文提出了即插即用(PnP)算法收敛性的新证明。PnP方法是一种高效的迭代算法,用于解决图像逆问题,其通过将预训练去噪器插入近端算法(如近端梯度下降(PGD)或Douglas-Rachford分裂(DRS))来实现正则化。近期研究通过引入可精确表示为近端算子的去噪器来探索收敛性,但相应的PnP算法必须以步长等于1运行。此时,近端算法非凸收敛的步长条件转化为逆问题正则化参数的严格限制条件,这会严重降低算法的恢复能力。本文针对该局限提出两种解决方案:首先,我们给出PnP-DRS算法的新型收敛证明,该证明不对正则化参数施加任何限制;其次,我们考察一种松弛化PGD算法,使其能在更广泛的正则化参数范围内收敛。基于去模糊和超分辨率实验的数值研究表明,这两种方案均能提升图像恢复的精度。

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
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
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
学习自然语言处理路线图
专知会员服务
140+阅读 · 2019年9月24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
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12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
可解释的CNN
CreateAMind
18+阅读 · 2017年10月5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
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
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
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
6+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年12月15日
VIP会员
最新内容
《多域战场上反制小型无人机系统》150页
专知会员服务
2+阅读 · 25分钟前
战场人工智能:增强陆地作战能力的发现与要求
专知会员服务
0+阅读 · 35分钟前
以人工智能为中心的指挥控制
专知会员服务
0+阅读 · 58分钟前
《基于深度强化学习的反无人机技术研究》178页
专知会员服务
10+阅读 · 6月10日
“史诗怒火”行动与“AI中心战”模式的浮现
专知会员服务
9+阅读 · 6月10日
【CVPR2026教程】扩散模型的解析理解
专知会员服务
3+阅读 · 6月10日
马赛克战:俄乌战场透析
专知会员服务
16+阅读 · 6月10日
相关资讯
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
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12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
可解释的CNN
CreateAMind
18+阅读 · 2017年10月5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
2+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
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
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
6+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员