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WeatherRemover:基于多尺度特征图压缩的一体化恶劣天气去除

计算机视觉与模式识别 2026-04-09 v1

摘要

在恶劣天气条件下拍摄的照片常因雨、雪和雾的干扰而出现模糊、遮挡和低亮度问题。这些问题可能显著阻碍后续计算机视觉任务的性能,因此去除天气效应是图像增强的关键步骤。现有方法主要针对特定天气条件,仅有少数能够处理多种天气场景。然而,主流方法往往忽视性能考量,导致参数规模大、推理时间长和内存成本高。在本研究中,我们引入了WeatherRemover模型,旨在增强各种天气条件影响图像的恢复效果,同时平衡性能。我们的模型采用带有门控机制和多层级金字塔视觉Transformer的类UNet结构。它利用源自卷积神经网络的通道注意力来优化特征提取,而线性空间缩减有助于控制注意力的计算需求。门控机制被策略性地放置在前馈和下采样阶段,通过有选择地处理冗余信息并减轻其对学习的影响来优化信息处理。这种方法促进了关键数据的自适应选择,确保优越的恢复效果并最大化效率。此外,我们的轻量级模型在恢复质量、参数效率、计算开销和内存使用之间取得了最优平衡,使其区别于其他多天气模型,从而有效满足实际应用需求。源代码可在 https://github.com/RICKand-MORTY/WeatherRemover 获取。

关键词

引用

@article{arxiv.2604.06623,
  title  = {WeatherRemover: All-in-one Adverse Weather Removal with Multi-scale Feature Map Compression},
  author = {Weikai Qu and Sijun Liang and Cheng Pan and Zikuan Yang and Guanchi Zhou and Xianjun Fu and Bo Liu and Changmiao Wang and Ahmed Elazab},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2604.06623},
  year   = {2026}
}

备注

Accepted by IEEE Transactions on Artificial Intelligence