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利用噪声激励模块增强卷积神经网络

计算机视觉与模式识别 2021-06-10 v2 机器学习

摘要

作为一种通用建模工具,卷积神经网络(CNNs)已被广泛用于图像生成与转换任务。然而,当输入为平坦数据时,由于空间共享的卷积核,当前 CNN 模型可能无法生成生动的结果。我们称之为 CNN 的平坦性退化。遗憾的是,此类退化是从平坦输入生成空间变化输出的最大障碍,而以往文献极少讨论。为解决该问题,我们提出一种模型无关的解决方案,即噪声激励模块(NIB),其作为任意 CNN 生成模型的通用插件。核心思想是在保持原始信息完整的同时打破平坦输入条件。具体而言,NIB 用噪声图对称扰动输入数据,并受目标函数驱动在特征域中重新组装。大量实验表明,配备 NIB 的现有 CNN 模型可摆脱平坦性退化,并能在给定平坦输入的某些特定图像生成任务(如语义图像合成、数据隐藏图像生成和深度神经抖动)中生成细节更丰富、视觉上更好的结果。

关键词

引用

@article{arxiv.2012.12109,
  title  = {Enhance Convolutional Neural Networks with Noise Incentive Block},
  author = {Menghan Xia and Yi Wang and Chu Han and Tien-Tsin Wong},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2012.12109},
  year   = {2021}
}