4 个月前

Restormer:高效的变压器模型用于高分辨率图像修复

Restormer:高效的变压器模型用于高分辨率图像修复

摘要

由于卷积神经网络(CNNs)在从大规模数据中学习可泛化的图像先验方面表现出色,这些模型已被广泛应用于图像恢复及相关任务。近期,另一种神经架构——Transformer,在自然语言处理和高级视觉任务中展现出显著的性能提升。虽然Transformer模型缓解了CNNs的局限性(即有限的感受野和对输入内容的适应性不足),但其计算复杂度随空间分辨率呈二次增长,因此将其应用于涉及高分辨率图像的大多数图像恢复任务变得不可行。在本研究中,我们通过在构建模块(多头注意力机制和前馈网络)中进行若干关键设计,提出了一种高效的Transformer模型,使其能够在捕捉长距离像素交互的同时,仍然适用于大尺寸图像。我们提出的模型命名为Restoration Transformer(Restormer),在多个图像恢复任务上取得了最先进的结果,包括图像去雨、单幅图像运动去模糊、散焦去模糊(单幅图像和双像素数据)以及图像去噪(高斯灰度/彩色去噪和真实图像去噪)。源代码和预训练模型可在https://github.com/swz30/Restormer 获取。

代码仓库

swz30/MIRNet
pytorch
GitHub 中提及
swz30/mirnetv2
pytorch
GitHub 中提及
swz30/restormer
官方
pytorch
GitHub 中提及
MKFMIKU/VIDM
pytorch
GitHub 中提及
swz30/CycleISP
pytorch
GitHub 中提及
txyugood/Restormer_Paddle
paddle
GitHub 中提及
GarrickZ2/Image-Denoising
pytorch
GitHub 中提及
prakashSidd18/blind_augmentation
pytorch
GitHub 中提及
leftthomas/restormer
pytorch
GitHub 中提及
HDCVLab/MC-Blur-Dataset
pytorch
GitHub 中提及
swz30/MPRNet
pytorch
GitHub 中提及
stephen0808/dnlut
pytorch
GitHub 中提及

基准测试

基准方法指标
color-image-denoising-on-kodak24-sigma50Restormer
PSNR: 30.01
color-image-denoising-on-urban100-sigma15-1Restormer
Average PSNR: 35.13
color-image-denoising-on-urban100-sigma50Restormer
PSNR: 30.02
deblurring-on-basedRestormer local
ERQAv2.0: 0.73875
LPIPS: 0.08251
PSNR: 31.12341
SSIM: 0.94217
Subjective: 0.1231
VMAF: 65.25911
deblurring-on-basedRestormer
ERQAv2.0: 0.74776
LPIPS: 0.08239
PSNR: 31.76111
SSIM: 0.94632
Subjective: 0.1175
VMAF: 66.3964
deblurring-on-goproRestormer
PSNR: 32.92
SSIM: 0.961
deblurring-on-hide-trained-on-goproRestormer
PSNR (sRGB): 31.22
Params (M): 26.13
SSIM (sRGB): 0.942
deblurring-on-realblur-j-trained-on-goproRestormer
PSNR (sRGB): 28.96
SSIM (sRGB): 0.879
deblurring-on-realblur-r-trained-on-goproRestormer
PSNR (sRGB): 36.19
SSIM (sRGB): 0.957
deblurring-on-rsblurRestormer
Average PSNR: 33.69
grayscale-image-denoising-on-bsd68-sigma15Restormer
PSNR: 31.96
grayscale-image-denoising-on-urban100-sigma15Restormer
PSNR: 33.79
grayscale-image-denoising-on-urban100-sigma25Restormer
PSNR: 31.46
grayscale-image-denoising-on-urban100-sigma50Restormer
PSNR: 28.29
image-deblurring-on-goproRestormer
PSNR: 32.92
Params (M): 26.13
SSIM: 0.961
image-denoising-on-dndRestormer
PSNR (sRGB): 40.03
SSIM (sRGB): 0.956
image-denoising-on-siddRestormer
PSNR (sRGB): 40.02
SSIM (sRGB): 0.960
single-image-deraining-on-rain100hRestormer
PSNR: 31.46
SSIM: 0.904
single-image-deraining-on-rain100lRestormer
PSNR: 38.99
SSIM: 0.978
single-image-deraining-on-test100Restormer
PSNR: 32.00
SSIM: 0.923
single-image-deraining-on-test1200Restormer
PSNR: 33.19
SSIM: 0.926
single-image-deraining-on-test2800Restormer
PSNR: 34.18
SSIM: 0.944
single-image-desnowing-on-csdRestormer
Average PSNR (dB): 35.43
spectral-reconstruction-on-arad-1kRestormer
MRAE: 0.1833
PSNR: 33.40
RMSE: 0.0274
video-deraining-on-vrdsRestormer
PSNR: 29.59
SSIM: 0.9206

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