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用于高效高光谱图像重建的掩模引导谱向 Transformer

图像与视频处理 2022-03-22 v2 计算机视觉与模式识别

摘要

高光谱图像(HSI)重建旨在从编码孔径快照光谱成像(CASSI)系统中的 2D 测量恢复 3D 空间-光谱信号。HSI 表示在光谱维度上高度相似且相关。对谱间相互作用建模有利于 HSI 重建。然而,现有的基于 CNN 的方法在捕获谱向相似性和长程依赖方面存在局限。此外,在 CASSI 中 HSI 信息受编码孔径(物理掩模)调制。尽管如此,当前算法尚未充分探索掩模对 HSI 恢复的引导作用。本文中,我们提出一种新框架,即掩模引导谱向 Transformer(MST),用于 HSI 重建。具体而言,我们提出谱向多头自注意力(S-MSA),将每个光谱特征视为一个 token 并沿光谱维度计算自注意力。此外,我们定制了掩模引导机制(MM),引导 S-MSA 关注具有高保真光谱表示的空间区域。大量实验表明,我们的 MST 在仿真和真实 HSI 数据集上显著优于最先进(SOTA)方法,同时所需的计算与内存成本大幅降低。代码与预训练模型见 https://github.com/caiyuanhao1998/MST/

关键词

引用

@article{arxiv.2111.07910,
  title  = {Mask-guided Spectral-wise Transformer for Efficient Hyperspectral Image Reconstruction},
  author = {Yuanhao Cai and Jing Lin and Xiaowan Hu and Haoqian Wang and Xin Yuan and Yulun Zhang and Radu Timofte and Luc Van Gool},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2111.07910},
  year   = {2022}
}

备注

CVPR 2022; The first Transformer-based method for snapshot compressive imaging