AutoDIR: Automatic All-in-One Image Restoration with Latent Diffusion论文阅读笔记

AutoDIR: Automatic All-in-One Image Restoration with Latent Diffusion 论文阅读笔记

  • 这是ECCV2024的论文,作者单位是是港中文和上海AI Lab

  • 文章提出了一个叫AutoDIR的方法,包括两个关键阶段,一个是BIQA,基于vision-language model (CLIP范式)进行图像降质检测,一个是All-in-One 的 image restoration模型,使用 latent diffusion来处理多种图像降质。此外,本文提出的方法还支持用户定制。文章代码开源:https://github.com/jiangyitong/AutoDIR

  • 整体流程如下图所示:

  • 先预设一些句子,通过替换句子中的单词,每个句子其实针对了一种降质;然后这些句子经过文本编码器,得到text embedding;图像经过图像编码器,得到image embedding,和这些text embedding计算相似度,然后softmax来加权平均这些text embedding,就得到对这张图片的降质的描述的text embedding。用这个混合的embedding送进第二阶段的diffusion模型进行restoration,即可实现All-in-One;而用户定制则可以将这个text embedding替换成用户的文本对应的text embedding。

  • 文章 提出,直接用分类器,即使是用ViT,来对图片进行降质分类,准确率也只有77.65%,很难做得好。而pretrain的CLIP会更注重语义而不注重图像质量。所以需要在质量标注上finetune一下。比如有5个针对不同降质的数据集,那么就有5个label和5个text embedding,再加上他们的GT是 no artifact,一共6个label 6个text embedding,可以和图像进行对比学习,计算图像提取的embedding和这6个文本embedding之间的余弦相似度,再过softmax,得到概率分布,计算多分类损失,fix住text encoder,就可以finetune image encoder,从而得到一个用于提取图像质量embedding的image encoder。

  • 损失函数如上所示,这个y在对应的i下为1,否则为0,所以求和其实只有一项,就是对应降质的概率越高越好,也就是对应的embedding相似度越高越好。文章发现仅有这个损失还不够,所以加了下面这个损失:

  • 这个损失的意思是,某种降质图片的gt图像,其对应降质的概率应该最低。

  • 可以看到,通过这种方式训练的CLIP,其对降质的感知能力强,分类准确率能到97.94%:

  • restoration网络用的是LDM,但是LDM用的VAE,有压缩导致图像质量并不是特别好,更严重的问题是图像内容有畸变,跟原图不严格一致,这和restoration任务是不匹配的。为此文章提出了一个叫structure-correction module的模块,把降质图片和stable diffusion生成的图片concate起来送进这个模块,输出一个残差来修正stable diffusion生成结果的内容畸变。这里w是个可调的权重,LLIE任务里面就大一点,要求内容一致性高一点,SR任务就小一点。附录里面提到这个模块是个NAFNet。此外,这里的stable diffusion是要finetune的。

  • 从实验结果上看,在单一任务上的指标也就一般,甚至PSNR垫底:

  • 不过在All-in-One上的对比会领先:

相关推荐
m4Rk_1 小时前
【论文阅读】Agent 记忆机制(47):Nemori——用“预测误差”判断什么经验值得被记住
论文阅读·人工智能·学习·开源·github
tangjiawen101792 小时前
AI安全,CEO不该只做甩手掌柜
论文阅读
GGMM7892 小时前
VX4B600100 控制板全解析:施耐德 ATV630 变频器核心控制单元详解
笔记·变频器·变频器维修
kdxiaojie3 小时前
Linux USB驱动阅读笔记(1)
linux·笔记·学习·usb
半生过往4 小时前
前端学 Java 课程笔记
java·前端·笔记
九硕智慧建筑一体化厂家4 小时前
楼宇自控|智慧建筑核心引擎!楼宇自控系统,赋能建筑高效低碳运维
运维·人工智能·笔记·智慧城市
GGMM7895 小时前
施耐德 VX5A1HC90110(VX5A1HD9011)ATV61/ATV71 90‑110KW 电源驱动板详解
笔记·变频器·变频器维修
Wang's Blog6 小时前
PostgreSQL笔记48: 全文检索与向量检索的对比与混合检索实践
笔记·postgresql·全文检索
liuyicenysabel6 小时前
Flask 个人站 iProfile 上线笔记(k3s + Nginx + Let‘s Encrypt)
笔记·nginx·flask
深蓝海拓6 小时前
基于QtPy (PySide6) 的PLC-HMI工程项目(十五)后续完善和改进:PLC端数据解析的防粘包、残包、废包、拆包
笔记·学习·plc