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OmniLens:通过从镜头库到特定领域的自适应实现通用镜头像差校正

光学 2026-01-30 v3 计算机视觉与模式识别 图像与视频处理

摘要

新兴的通用计算像差校正(CAC)范式提供了一种鼓舞人心的解决方案,通过一个在镜头库(LensLib)上训练的通用模型,以盲方式处理任意镜头的光学像差,从而实现轻量化和高质量成像。然而,现有镜头库的覆盖范围有限,导致训练好的模型对未见过的镜头泛化能力差,其微调流程也仅限于镜头描述已知的情况。在这项工作中,我们引入了 OmniLens,这是一种灵活的通用 CAC 解决方案,通过(i)建立一个具有全面覆盖范围的有说服力的镜头库,用于预训练一个鲁棒的基础模型,以及(ii)通过快速的从镜头库到特定领域的自适应,使模型适应任何镜头描述未知的特定镜头设计。为了实现这些目标,我们提出了一种基于进化的自动光学设计(EAOD)流程,以生成具有真实像差行为的丰富多样的镜头样本。然后,基于对镜头像差引起的退化中暗通道先验的统计观察,我们设计了一个无监督正则化项,用于在少量易于获取的真实拍摄图像上进行高效的领域自适应。大量实验表明,由 EAOD 生成的镜头库有效地开发了一个具有强大泛化能力的通用 CAC 模型,该模型还可以将非盲特定镜头方法在 PSNR 上提高 0.35~1.81dB。此外,所提出的领域自适应方法显著改善了基础模型,特别是在严重像差情况下(PSNR 最多提高 2.59dB)。代码和数据将在 https://github.com/zju-jiangqi/OmniLens 上提供。

关键词

引用

@article{arxiv.2409.05809,
  title  = {OmniLens: Towards Universal Lens Aberration Correction via LensLib-to-Specific Domain Adaptation},
  author = {Qi Jiang and Yao Gao and Shaohua Gao and Zhonghua Yi and Xiaolong Qian and Hao Shi and Kailun Yang and Lei Sun and Kaiwei Wang and Jian Bai},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2409.05809},
  year   = {2026}
}

备注

Accepted to Optics & Laser Technology (JOLT). The code and data will be available at https://github.com/zju-jiangqi/OmniLens