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面向图像插值的基于图的Douglas-Rachford算法展开,结合受知初始化

计算机视觉与模式识别 2026-04-08 v4

摘要

传统深度神经网络 (DNN) 随机初始化网络参数,然后通过随机梯度下降 (SGD) 优化每个参数,导致大量潜在的差异性能局部最小值。我们聚焦于图像插值,利用一种最新定理将 (伪) 线性插值器 Θ\Theta 映射为解决对应 MAP 问题并带图移变 (GSV) 先验的图滤波器解的有向图过滤器。首先,我们基于已知插值器 Θ\Theta 初始化一个有向图邻接矩阵 AA,建立基线性能。随后,为进一步提升性能,我们从数据中学习扰动矩阵 PPP(2)P^{(2)} 来增强 AA,其恢复效果通过 Douglas-Rachford (DR) 迭代逐层实现。我们将其展开为一个轻量且可解释的神经网络。在不同的图像插值场景中进行实验,表明该方法在性能上达到最前沿水平,同时大幅度减少了网络参数和推理复杂度。

关键词

引用

@article{arxiv.2509.11926,
  title  = {Unrolling Graph-based Douglas-Rachford Algorithm for Image Interpolation with Informed Initialization},
  author = {Xue Zhang and Bingshuo Hu and Gene Cheung},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2509.11926},
  year   = {2026}
}

备注

6 pages,ICME2026