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ISNAS-DIP:面向深度图像先验的图像特定神经架构搜索

计算机视觉与模式识别 2022-03-31 v2

摘要

近期研究表明,卷积神经网络(CNN)架构具有偏向低频的谱偏置,这一特性已在深度图像先验(DIP)框架下的多种图像复原任务中得到利用。网络在 DIP 框架中所施加的归纳偏置的益处取决于架构本身。因此,研究者们已探讨如何自动化搜索以确定性能最佳的模型。然而,常见的神经架构搜索(NAS)技术消耗大量资源且耗时。此外,现有方法针对整个图像数据集确定最佳模型,而非针对每幅图像独立确定,后者成本将高得令人望而却步。在本工作中,我们首先表明 DIP 框架中的最优神经架构是依赖于图像的。基于该洞见,我们进而提出一种面向 DIP 框架的图像特定 NAS 策略,其所需训练量远少于典型 NAS 方法,从而有效实现了图像特定 NAS。我们通过以下方式佐证所提策略的有效性:(1)在专为 DIP 构建的 NAS 数据集上展示其性能,该数据集包含来自特定搜索空间的 522 个模型;(2)在图像去噪、修复和超分辨率任务上开展大量实验。我们的实验表明,图像特定指标可将搜索空间缩减至一小部分模型,其中最佳模型优于当前用于图像复原的 NAS 方法。代码与数据集见 https://github.com/ozgurkara99/ISNAS-DIP。

关键词

引用

@article{arxiv.2111.15362,
  title  = {ISNAS-DIP: Image-Specific Neural Architecture Search for Deep Image Prior},
  author = {Metin Ersin Arican and Ozgur Kara and Gustav Bredell and Ender Konukoglu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2111.15362},
  year   = {2022}
}