SRGAN閱讀筆記

2021-08-27 08:08:24 字數 1065 閱讀 7081

**:photo-realistic single image super-resolution using a generative adversarial

github:srgan

cnn在傳統的單幀超解析度重建上取得了非常好的效果,可以取得較高的峰值訊雜比(psnr)。他們大都以mse為最小化的目標函式,這樣雖然可以取得較高的峰值訊雜比,但是當影象下取樣倍數較高時,重建的得到的會過於平滑,丟失細節。本文提出了利用gan來進行超解析度重建的方法,該網路是第乙個能恢復4倍下取樣影象的框架。作者提出的損失函式有兩部分組成:對抗損失,內容損失。

對抗損失將影象對映到高位流形空間,並用判別網路去判別重建後的影象和原始影象。而內容損失則是基於感覺相似性(perceptual similarity)而非畫素相似性(pixel similarity)。

所謂超解析度重建就是將低解析度影象恢復成對應的高解析度影象。但是由於低解析度影象資訊的缺失,這是乙個病態的求逆問題,尤其是在恢復的倍數較高的時候。傳統的方法考慮加入一些先驗資訊以恢復高解析度影象(如插值法),此外,還有基於回歸方法的隨記森林也可以用於超分問題。稀疏學習,cnn在超分上也取得了非常好的效果,特別是cnn,使得超分已經可以達到實時應用。

作者提出的網路結構如下:

網路結構

生成網路由殘差結構組成,並結合bn,生成的影象丟到判別網路中,交給判別器判斷是生成的高解析度影象還是真正的高解析度影象。

作者主要的創新點在於代價函式的設計,尤其是將逐畫素損失替換為內容損失。作者提出的損失函式由以下三部分加權組成:

正則損失

作者用sub-pixel網路作為生成網路,用vgg作為判別網路構建gan得到了非常好的結果,但是這個用的是逐畫素差作為損失函式。

之後,作者嘗試了自己提出的感知損失函式作為優化目標,雖然psnr和ssim不高,但是視覺效果都要優於其他網路,避免了其他方法的過度平滑的特性。

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