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深度傅里叶上采样

计算机视觉与模式识别 2022-10-12 v1

摘要

现有卷积神经网络广泛采用空间下采样/上采样进行多尺度建模。然而,空间上采样算子(例如,插值、转置卷积和反池化)严重依赖局部像素注意力,无法探索全局依赖关系。相比之下,根据谱卷积定理,傅里叶域服从全局建模的性质。与利用局部相似性进行上采样的空间域不同,傅里叶域中的上采样更具挑战性,因为它不遵循这种局部性质。在本研究中,我们提出了一种理论上可靠的深度傅里叶上采样来解决这些问题。我们重新审视了空间域和傅里叶域之间的关系,并揭示了傅里叶域中不同分辨率特征上的变换规则,这为 FourierUp 的设计提供了关键见解。FourierUp 作为一个通用算子,由三个关键组件组成:二维离散傅里叶变换、傅里叶维度增加规则和二维逆傅里叶变换,可以直接集成到现有网络中。在多个计算机视觉任务(包括目标检测、图像分割、图像去雨、图像去雾和引导图像超分辨率)上的大量实验表明,引入我们的 FourierUp 获得了一致的性能提升。

关键词

引用

@article{arxiv.2210.05171,
  title  = {Deep Fourier Up-Sampling},
  author = {Man Zhou and Hu Yu and Jie Huang and Feng Zhao and Jinwei Gu and Chen Change Loy and Deyu Meng and Chongyi Li},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2210.05171},
  year   = {2022}
}

备注

This paper was accepted by NeurIPS 2022. Project Paper:https://li-chongyi.github.io/FourierUp_files/