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基于广义 Ornstein-Uhlenbeck 桥的图像复原

计算机视觉与模式识别 2024-05-21 v2 人工智能 机器学习

摘要

扩散模型展现出强大的生成能力,能够通过反向随机微分方程将噪声映射为数据。然而,在图像复原中,关注点在于从低质量图像到高质量图像的映射关系。针对这一问题,我们引入了广义 Ornstein-Uhlenbeck 桥(GOUB)模型。通过利用广义 OU 过程的自然均值回归特性,并进一步通过 Doob's h-transform 消除其稳态分布的方差,我们实现了点对点扩散映射,从而能够从低质量图像恢复出高质量图像。此外,我们揭示了各种桥模型共享的根本数学本质,它们均为 GOUB 的特例,并通过实证展示了我们提出模型的最优性。另外,我们提出了相应的 Mean-ODE 模型,擅长捕捉像素级细节和结构感知。实验结果表明,这两种模型在包括图像修复、去雨和超分辨率在内的多种任务中均达到了最先进的性能。代码地址:\url{https://github.com/Hammour-steak/GOUB}。

关键词

引用

@article{arxiv.2312.10299,
  title  = {Image Restoration Through Generalized Ornstein-Uhlenbeck Bridge},
  author = {Conghan Yue and Zhengwei Peng and Junlong Ma and Shiyan Du and Pengxu Wei and Dongyu Zhang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2312.10299},
  year   = {2024}
}

备注

ICML 2024