4 个月前

你只需要一个颜色空间:一种高效的低光图像增强网络

你只需要一个颜色空间:一种高效的低光图像增强网络

摘要

低光照图像增强(LLIE)任务旨在从受损的低光照图像中恢复细节和视觉信息。现有的大多数方法通过深度神经网络(DNNs)在sRGB和HSV颜色空间上学习低光照/正常光照图像之间的映射函数。然而,增强过程涉及放大图像信号,将这些颜色空间应用于信噪比较低的低光照图像时,可能会引入敏感性和不稳定性,从而导致增强后的图像出现色彩伪影和亮度伪影。为了解决这一问题,我们提出了一种新的可训练颜色空间,称为水平/垂直-强度(HVI)颜色空间。该颜色空间不仅从RGB通道中分离出亮度和颜色以减轻增强过程中的不稳定性,还通过可训练参数适应不同光照范围内的低光照图像。此外,我们设计了一种新的色彩与强度解耦网络(CIDNet),该网络包含两个分支,分别用于在HVI空间中处理解耦后的图像亮度和颜色。在CIDNet中,我们引入了轻量级交叉注意力(LCA)模块,以促进两个分支之间图像结构和内容信息的交互,并同时抑制低光照图像中的噪声。最后,我们进行了22项定量和定性实验,证明所提出的CIDNet在11个数据集上的表现优于现有最先进方法。代码已发布在 https://github.com/Fediory/HVI-CIDNet。

代码仓库

fediory/hvi-cidnet
官方
pytorch
GitHub 中提及

基准测试

基准方法指标
image-enhancement-on-sice-gradCIDNet
Average PSNR: 13.446
LPIPS: 0.318
SSIM: 0.648
image-enhancement-on-sice-mixCIDNet
Average PSNR: 13.425
LPIPS: 0.362
SSIM: 0.636
low-light-image-deblurring-and-enhancement-onCIDNet
Average PSNR: 26.572
LPIPS: 0.120
SSIM: 0.890
low-light-image-enhancement-on-dicmCIDNet
BRISQUE: 21.47
NIQE: 3.36
low-light-image-enhancement-on-limeCIDNet
BRISQUE: 16.25
NIQE: 3.03
low-light-image-enhancement-on-lolCIDNet
Average PSNR: 28.141
FLOPS (G): 7.57
LPIPS: 0.079
Params (M): 1.88
SSIM: 0.889
SSIM (sRGB): 0.889
low-light-image-enhancement-on-lolCIDNet-Normal
Average PSNR: 23.500
FLOPS (G): 7.57
LPIPS: 0.086
Params (M): 1.88
SSIM: 0.870
SSIM (sRGB): 0.870
low-light-image-enhancement-on-lol-v2CIDNet
Average PSNR: 24.111
LPIPS: 0.108
SSIM: 0.868
low-light-image-enhancement-on-lol-v2-1CIDNet
LPIPS: 0.045
PSNR: 25.705
SSIM: 0.942
low-light-image-enhancement-on-lolv2CIDNet
Average PSNR: 28.134
LPIPS: 0.101
SSIM: 0.892
low-light-image-enhancement-on-lolv2-1CIDNet
Average PSNR: 29.566
LPIPS: 0.040
SSIM: 0.950
low-light-image-enhancement-on-mefCIDNet
BRISQUE: 13.77
NIQE: 3.11
low-light-image-enhancement-on-npeCIDNet
BRISQUE: 18.92
NIQE: 3.33
low-light-image-enhancement-on-sony-totalCIDNet
Average PSNR: 22.904
LPIPS: 0.411
SSIM: 0.676
low-light-image-enhancement-on-vvCIDNet
BRISQUE: 30.63
NIQE: 2.49

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