高密度物体（例如金属植入物和牙科填充物）的存在可以在计算机断层扫描（CT）图像中引入严重的条纹样伪像，从而极大地限制了随后的诊断。尽管已经提出了用于减少金属伪像的各种基于神经网络的方法（MAR），但由于对正式域中的全球环境的利用有限，图像域引入的次生伪像，它们的性能通常不佳，并且需要精确的次要伪像。金属面具。为了解决这些问题，本文探讨了在辛图和图像域中在MAR中的快速傅立叶卷积，并提出了MAR的傅立叶双域网络，称为FD-MAR。具体而言，我们首先提出了一个傅立叶曲调恢复网络，该网络可以利用辛克图范围内的接受环境来填充来自未腐败区域的金属腐败区域，因此对金属痕迹是可靠的。其次，我们在图像域中提出了一个傅立叶细化网络，该网络可以通过探索整个图像范围的上下文信息以局部到全球的方式来完善重建的图像。结果，拟议的FD-MAR可以探索MAR的正式和图像范围的接收场。通过通过复合损失函数优化FD-MAR，广泛的实验结果证明了拟议的FD-MAR在定量指标和视觉比较方面的优越性优于最先进的MAR方法。值得注意的是，FD-MAR不需要精确的金属口罩，这在临床常规中非常重要。

在计算断层摄影（CT）成像过程中，患者内的金属植入物总是造成有害伪影，这对重建的CT图像的视觉质量产生了负面影响，并且对随后的临床诊断产生负面影响。对于金属伪影减少（MAR）任务，基于深度学习的方法取得了有希望的表现。然而，大多数主要共享两个主要常见限制：1）CT物理成像几何约束是完全融入深网络结构中的; 2）整个框架对特定MAR任务具有薄弱的可解释性;因此，难以评估每个网络模块的作用。为了减轻这些问题，在本文中，我们构建了一种新的可解释的双域网络，称为Indudonet +，CT成像过程被精细地嵌入到其中。具体地说，我们推出了一个联合空间和氡域重建模型，并提出了一种仅具有简单操作员的优化算法来解决它。通过将所提出的算法中涉及的迭代步骤展开到相应的网络模块中，我们可以轻松地构建Indudonet +，以明确的解释性。此外，我们分析了不同组织之间的CT值，并将现有的观察合并到Endudonet +的现有网络中，这显着提高了其泛化性能。综合数据和临床数据的综合实验证实了所提出的方法的优越性以及超出当前最先进（SOTA）MAR方法的卓越概括性性能。代码可用于\ url {https://github.com/hongwang01/indududonet_plus}。

基于深入的学习的断层摄影图像重建一直在这些年来引起了很多关注。稀疏视图数据重建是典型的未确定逆问题之一，如何从数十个投影重建高质量CT图像仍然是实践中的挑战。为了解决这一挑战，在本文中，我们提出了一个多域一体化的Swin变压器网络（MIST-NET）。首先，使用灵活的网络架构，所提出的雾网掺入了来自数据，残差数据，图像和剩余图像的豪华域特征。这里，残差数据和残差 - 图像域网组件可以被认为是数据一致性模块，以消除残差数据和图像域中的插值误差，然后进一步保持图像细节。其次，为了检测图像特征和进一步保护图像边缘，将培训的Sobel滤波器结合到网络中以提高编码解码能力。第三，随着经典的Swin变压器，我们进一步设计了高质量的重建变压器（即，REFFORMER）来提高重建性能。 REFFORMER继承了SWIN变压器的功率以捕获重建图像的全局和本地特征。具有48种视图的数值数据集的实验证明了我们所提出的雾网提供更高的重建图像质量，具有小的特征恢复和边缘保护，而不是其他竞争对手，包括高级展开网络。定量结果表明，我们的雾网也获得了最佳性能。训练有素的网络被转移到真实的心脏CT数据集，48次视图，重建结果进一步验证了我们的雾网的优势，进一步证明了临床应用中雾的良好稳健性。

由于CT相关的X射线辐射对患者的潜在健康风险，LDCT在医学成像领域引起了重大关注。然而，减少辐射剂量会降低重建图像的质量，从而损害了诊断性能。已经引入了各种深度学习技术来通过去噪提高LDCT图像的图像质量。基于GANS的去噪方法通常利用额外的分类网络，即鉴别者，学习被去噪和正常剂量图像之间最辨别的差异，因此相应地规范脱景模型;它通常侧重于全球结构或本地细节。为了更好地规范LDCT去噪模式，本文提出了一种新的方法，被称为Du-GaN，该方法利用GANS框架中的U-Net基于鉴别者来学习两种图像中的去噪和正常剂量图像之间的全局和局部差异渐变域。这种基于U-Net的鉴别器的优点是它不仅可以通过U-Net的输出向去噪网络提供每个像素反馈，而且还通过中间层专注于语义层中的全局结构U-net。除了图像域中的对抗性训练之外，我们还应用于图像梯度域中的另一个基于U-Net的鉴别器，以减轻由光子饥饿引起的伪像并增强去噪CT图像的边缘。此外，Cutmix技术使基于U-Net的鉴别器的每个像素输出能够提供具有置信度图的放射科学家以可视化去噪结果的不确定性，促进基于LDCT的筛选和诊断。关于模拟和现实世界数据集的广泛实验在定性和定量上展示了最近发表的方法的优越性。

CT图像中的金属艺术品可能会破坏图像质量并干扰诊断。最近，已经提出了许多基于深度学习的CT金属艺术品减少（MAR）方法。目前的深阵方法可能会对域间隙问题进行烦恼，其中在模拟数据上培训的方法不能在实际数据上表现良好。在这项工作中，我们通过实验研究了两个图像域监督方法，两个双域监管方法和牙科数据集和躯干数据集的两个图像域无监视方法，以探索是否存在域间隙问题或被克服。我们发现I-DL-MAR和Dudonet对躯干数据集的实际数据有效，指示域间隙问题已解决。但是，没有调查方法在牙科数据集的实际数据上表现令人满意。基于实验结果，我们进一步分析了每个方法和数据集的域间隙问题的原因，这可能有利于改善现有方法或设计新的方法。调查结果表明，深阵方法中的域间隙问题仍有待解决。

减少全身CT扫描中患者的辐射暴露引起了医学成像界的广泛关注。鉴于低辐射剂量可能导致噪声和伪像增加，这极大地影响了临床诊断。为了获得高质量的全身低剂量CT（LDCT）图像，以前的基于深度学习的研究工作引入了各种网络架构。然而，大多数这些方法只采用正常剂量CT（NDCT）图像作为地面真理来指导去噪网络的训练。这种简单的限制导致模型效率更低，并使重建的图像遭受过平滑的效果。在本文中，我们提出了一种新的任务内知识转移方法，利用来自NDCT图像的蒸馏知识来帮助LDCT图像上的培训过程。派生架构被称为师生一致性网络（TSC-Net），由教师网络和具有相同架构的学生网络组成。通过中间功能之间的监督，鼓励学生网络模仿教师网络并获得丰富的纹理细节。此外，为了进一步利用CT扫描中包含的信息，介绍了在对比学习时建立的对比正规化机制（CRM）.CRM执行将恢复的CT图像拉到NDCT样本，并将远离LDCT样本的遥控器中的遥远空间。此外，基于注意力和可变形卷积机制，我们设计了一种动态增强模块（DEM）以提高网络变换能力。

由于波长依赖性的光衰减，折射和散射，水下图像通常遭受颜色变形和模糊的细节。然而，由于具有未变形图像的数量有限数量的图像作为参考，培训用于各种降解类型的深度增强模型非常困难。为了提高数据驱动方法的性能，必须建立更有效的学习机制，使得富裕监督来自有限培训的示例资源的信息。在本文中，我们提出了一种新的水下图像增强网络，称为Sguie-net，其中我们将语义信息引入了共享常见语义区域的不同图像的高级指导。因此，我们提出了语义区域 - 明智的增强模块，以感知不同语义区域从多个尺度的劣化，并将其送回从其原始比例提取的全局注意功能。该策略有助于实现不同的语义对象的强大和视觉上令人愉快的增强功能，这应该由于对差异化增强的语义信息的指导应该。更重要的是，对于在训练样本分布中不常见的那些劣化类型，指导根据其语义相关性与已经良好的学习类型连接。对公共数据集的广泛实验和我们拟议的数据集展示了Sguie-Net的令人印象深刻的表现。代码和建议的数据集可用于：https：//trentqq.github.io/sguie-net.html

低光图像增强功能是一个经典的计算机视觉问题，旨在从低光图像中恢复正常暴露图像。但是，该领域常用的卷积神经网络擅长对空间结构域中的低频局部结构特征进行取样，从而导致重建图像的纹理细节不清楚。为了减轻这个问题，我们建议使用傅立叶系数进行新的模块，该模块可以在频率阶段的语义约束下恢复高质量的纹理细节并补充空间域。此外，我们使用带有不同接收场的扩张卷积为图像空间域设计了一个简单有效的模块，以减轻频繁下采样引起的细节损失。我们将上述部分集成到端到端的双分支网络中，并设计一个新颖的损失委员会和一个自适应融合模块，以指导网络灵活地结合空间和频域特征，以产生更令人愉悦的视觉效果。最后，我们在公共基准上评估了拟议的网络。广泛的实验结果表明，我们的方法的表现优于许多现有的最先进的结果，表现出出色的性能和潜力。

卷积神经网络（CNNS）成功地进行了压缩图像感测。然而，由于局部性和重量共享的归纳偏差，卷积操作证明了建模远程依赖性的内在限制。变压器，最初作为序列到序列模型设计，在捕获由于基于自我关注的架构而捕获的全局背景中，即使它可以配备有限的本地化能力。本文提出了一种混合框架，一个混合框架，其集成了从CNN提供的借用的优点以及变压器提供的全局上下文，以获得增强的表示学习。所提出的方法是由自适应采样和恢复组成的端到端压缩图像感测方法。在采样模块中，通过学习的采样矩阵测量图像逐块。在重建阶段，将测量投射到双杆中。一个是用于通过卷积建模邻域关系的CNN杆，另一个是用于采用全球自我关注机制的变压器杆。双分支结构是并发，并且本地特征和全局表示在不同的分辨率下融合，以最大化功能的互补性。此外，我们探索一个渐进的战略和基于窗口的变压器块，以降低参数和计算复杂性。实验结果表明了基于专用变压器的架构进行压缩感测的有效性，与不同数据集的最先进方法相比，实现了卓越的性能。

Image restoration under hazy weather condition, which is called single image dehazing, has been of significant interest for various computer vision applications. In recent years, deep learning-based methods have achieved success. However, existing image dehazing methods typically neglect the hierarchy of features in the neural network and fail to exploit their relationships fully. To this end, we propose an effective image dehazing method named Hierarchical Contrastive Dehazing (HCD), which is based on feature fusion and contrastive learning strategies. HCD consists of a hierarchical dehazing network (HDN) and a novel hierarchical contrastive loss (HCL). Specifically, the core design in the HDN is a Hierarchical Interaction Module, which utilizes multi-scale activation to revise the feature responses hierarchically. To cooperate with the training of HDN, we propose HCL which performs contrastive learning on hierarchically paired exemplars, facilitating haze removal. Extensive experiments on public datasets, RESIDE, HazeRD, and DENSE-HAZE, demonstrate that HCD quantitatively outperforms the state-of-the-art methods in terms of PSNR, SSIM and achieves better visual quality.

受深神经网络的巨大成功的启发，基于学习的方法在计算机断层扫描（CT）图像中获得了有希望的金属伪像（MAR）的表现。但是，大多数现有方法更加强调建模并嵌入本特定MAR任务的内在先验知识中，将其纳入其网络设计中。在这个问题上，我们提出了一个自适应卷积词典网络（ACDNET），该网络利用基于模型的方法和基于学习的方法。具体而言，我们探讨了金属伪像的先前结构，例如非本地重复条纹模式，并将其编码为显式加权卷积词典模型。然后，仔细设计了一种简单的算法来解决模型。通过将所提出算法的每个迭代取代展开到网络模块中，我们将先前的结构明确嵌入到深网中，\ emph {i.e。，}对MAR任务的明确解释性。此外，我们的ACDNET可以通过训练数据自动学习无伪影CT图像的先验，并根据其内容自适应地调整每个输入CT图像的表示内核。因此，我们的方法继承了基于模型的方法的明确解释性，并保持了基于学习的方法的强大表示能力。在合成和临床数据集上执行的综合实验表明，在有效性和模型概括方面，我们的ACDNET的优越性。 {\ color {blue} {{\ textIt {代码可在{\ url {https://github.com/hongwang01/acdnet}}}}}}}}}}}}}}}}

去除阴影的关键是通过非阴影区域的指导恢复阴影区域的内容。由于远程建模不足，基于CNN的方法无法彻底研究非阴影地区的信息。为了解决这个问题，我们提出了一个新颖的清洁效果图网络（CNSNET），并具有面向阴影的自适应归一化（SOAN）模块，并根据阴影蒙版带有带有变压器（SAAT）模块的阴影吸引的聚合。在影子面罩的指导下，Soan模块制定了非阴影区域的统计数据，并将它们适应到阴影区域以进行区域修复。 SAAT模块利用阴影面膜来精确指导每个阴影像素的修复，通过考虑来自无阴影区域的高度相关像素以进行全球像素恢复。在三个基准数据集（ISTD，ISTD+和SRD）上进行了广泛的实验表明，我们的方法可实现出色的脱落性能。

在计算机断层扫描成像的实际应用中，投影数据可以在有限角度范围内获取，并由于扫描条件的限制而被噪声损坏。嘈杂的不完全投影数据导致反问题的不良性。在这项工作中，我们从理论上验证了低分辨率重建问题的数值稳定性比高分辨率问题更好。在接下来的内容中，提出了一个新型的低分辨率图像先验的CT重建模型，以利用低分辨率图像来提高重建质量。更具体地说，我们在下采样的投影数据上建立了低分辨率重建问题，并将重建的低分辨率图像作为原始限量角CT问题的先验知识。我们通过交替的方向方法与卷积神经网络近似的所有子问题解决了约束最小化问题。数值实验表明，我们的双分辨率网络在嘈杂的有限角度重建问题上的变异方法和流行的基于学习的重建方法都优于变异方法。

在恶劣天气下的图像修复是一项艰巨的任务。过去的大多数作品都集中在消除图像中的雨水和阴霾现象。但是，雪也是一种极为普遍的大气现象，它将严重影响高级计算机视觉任务的性能，例如对象检测和语义分割。最近，已经提出了一些用于降雪的方法，大多数方法直接将雪图像作为优化对象。但是，雪地点和形状的分布很复杂。因此，未能有效地检测雪花 /雪连胜将影响降雪并限制模型性能。为了解决这些问题，我们提出了一个雪地掩模的自适应残留网络（SMGARN）。具体而言，SMGARN由三个部分组成，即Mask-Net，Guidance-Fusion Network（GF-NET）和重建-NET。首先，我们构建了一个以自像素的注意（SA）和跨像素的注意（CA），以捕获雪花的特征并准确地定位了雪的位置，从而预测了准确的雪山。其次，预测的雪面被发送到专门设计的GF-NET中，以适应指导模型去除雪。最后，使用有效的重建网络来消除面纱效果并纠正图像以重建最终的无雪图像。广泛的实验表明，我们的SMGARN数值优于所有现有的降雪方法，并且重建的图像在视觉对比度上更清晰。所有代码都将可用。

在弱光环境下，手持式摄影在长时间的曝光设置下遭受了严重的相机震动。尽管现有的Deblurry算法在暴露良好的模糊图像上表现出了令人鼓舞的性能，但它们仍然无法应对低光快照。在实用的低光脱毛中，复杂的噪声和饱和区是两个主导挑战。在这项工作中，我们提出了一种称为图像的新型非盲脱毛方法，并具有特征空间Wiener Deonervolution网络（Infwide），以系统地解决这些问题。在算法设计方面，Infwide提出了一个两分支的架构，该体系结构明确消除了噪声并幻觉，使图像空间中的饱和区域抑制了特征空间中的响起文物，并将两个互补输出与一个微妙的多尺度融合网络集成在一起高质量的夜间照片浮雕。为了进行有效的网络培训，我们设计了一组损失功能，集成了前向成像模型和向后重建，以形成近环的正则化，以确保深神经网络的良好收敛性。此外，为了优化Infwide在实际弱光条件下的适用性，采用基于物理过程的低光噪声模型来合成现实的嘈杂夜间照片进行模型训练。利用传统的Wiener Deonervolution算法的身体驱动的特征并引起了深层神经网络的表示能力，Infwide可以恢复细节，同时抑制在脱毛期间的不愉快的人工制品。关于合成数据和实际数据的广泛实验证明了所提出的方法的出色性能。

相位检索（PR）是从其仅限强度测量中恢复复杂值信号的长期挑战，由于其在数字成像中的广泛应用，引起了很大的关注。最近，开发了基于深度学习的方法，这些方法在单发PR中取得了成功。这些方法需要单个傅立叶强度测量，而无需对测量数据施加任何其他约束。然而，由于PR问题的输入和输出域之间存在很大的差异，香草深神经网络（DNN）并没有提供良好的性能。物理信息的方法试图将傅立叶强度测量结果纳入提高重建精度的迭代方法。但是，它需要一个冗长的计算过程，并且仍然无法保证准确性。此外，其中许多方法都在模拟数据上工作，这些数据忽略了一些常见问题，例如实用光学PR系统中的饱和度和量化错误。在本文中，提出了一种新型的物理驱动的多尺度DNN结构，称为PPRNET。与其他基于深度学习的PR方法类似，PPRNET仅需要一个傅立叶强度测量。物理驱动的是，网络被指导遵循不同尺度的傅立叶强度测量，以提高重建精度。 PPRNET具有前馈结构，可以端到端训练。因此，它比传统物理驱动的PR方法更快，更准确。进行了实用光学平台上的大量模拟和实验。结果证明了拟议的PPRNET比传统的基于基于学习的PR方法的优势和实用性。

随着移动设备的快速开发，现代使用的手机通常允许用户捕获4K分辨率（即超高定义）图像。然而，对于图像进行示范，在低级视觉中，一项艰巨的任务，现有作品通常是在低分辨率或合成图像上进行的。因此，这些方法对4K分辨率图像的有效性仍然未知。在本文中，我们探索了Moire模式的删除，以进行超高定义图像。为此，我们提出了第一个超高定义的演示数据集（UHDM），其中包含5,000个现实世界4K分辨率图像对，并对当前最新方法进行基准研究。此外，我们提出了一个有效的基线模型ESDNET来解决4K Moire图像，其中我们构建了一个语义对准的比例感知模块来解决Moire模式的尺度变化。广泛的实验表明了我们的方法的有效性，这可以超过最轻巧的优于最先进的方法。代码和数据集可在https://xinyu-andy.github.io/uhdm-page上找到。

派生是一个重要而基本的计算机视觉任务，旨在消除在下雨天捕获的图像或视频中的雨条纹和累积。现有的派威方法通常会使雨水模型的启发式假设，这迫使它们采用复杂的优化或迭代细化以获得高回收质量。然而，这导致耗时的方法，并影响解决从假设偏离的雨水模式的有效性。在本文中，我们通过在没有复杂的雨水模型假设的情况下，通过在没有复杂的雨水模型假设的情况下制定污染作为预测滤波问题的简单而有效的污染方法。具体地，我们识别通过深网络自适应地预测适当的核的空间变型预测滤波（SPFILT以过滤不同的各个像素。由于滤波可以通过加速卷积来实现，因此我们的方法可以显着效率。我们进一步提出了eFderain +，其中包含三个主要贡献来解决残留的雨迹，多尺度和多样化的雨水模式而不会损害效率。首先，我们提出了不确定感知的级联预测滤波（UC-PFILT），其可以通过预测的内核来识别重建清洁像素的困难，并有效地移除残留的雨水迹线。其次，我们设计重量共享多尺度扩张过滤（WS-MS-DFILT），以处理多尺度雨条纹，而不会损害效率。第三，消除各种雨水模式的差距，我们提出了一种新颖的数据增强方法（即Rainmix）来培养我们的深层模型。通过对不同变体的复杂分析的所有贡献相结合，我们的最终方法在恢复质量和速度方面优于四个单像辐照数据集和一个视频派威数据集的基线方法。

Face Restoration (FR) aims to restore High-Quality (HQ) faces from Low-Quality (LQ) input images, which is a domain-specific image restoration problem in the low-level computer vision area. The early face restoration methods mainly use statistic priors and degradation models, which are difficult to meet the requirements of real-world applications in practice. In recent years, face restoration has witnessed great progress after stepping into the deep learning era. However, there are few works to study deep learning-based face restoration methods systematically. Thus, this paper comprehensively surveys recent advances in deep learning techniques for face restoration. Specifically, we first summarize different problem formulations and analyze the characteristic of the face image. Second, we discuss the challenges of face restoration. Concerning these challenges, we present a comprehensive review of existing FR methods, including prior based methods and deep learning-based methods. Then, we explore developed techniques in the task of FR covering network architectures, loss functions, and benchmark datasets. We also conduct a systematic benchmark evaluation on representative methods. Finally, we discuss future directions, including network designs, metrics, benchmark datasets, applications,etc. We also provide an open-source repository for all the discussed methods, which is available at https://github.com/TaoWangzj/Awesome-Face-Restoration.

高动态范围（HDR）DEGHOSTING算法旨在生成具有现实细节的无幽灵HDR图像。受到接收场的局部性的限制，现有的基于CNN的方法通常容易产生大型运动和严重饱和的情况下产生鬼影和强度扭曲。在本文中，我们提出了一种新颖的背景感知视觉变压器（CA-VIT），用于无幽灵的高动态范围成像。 CA-VIT被设计为双分支结构，可以共同捕获全球和本地依赖性。具体而言，全球分支采用基于窗口的变压器编码器来建模远程对象运动和强度变化以解决hosting。对于本地分支，我们设计了局部上下文提取器（LCE）来捕获短范围的图像特征，并使用频道注意机制在提取的功能上选择信息丰富的本地详细信息，以补充全局分支。通过将CA-VIT作为基本组件纳入基本组件，我们进一步构建了HDR-Transformer，这是一个分层网络，以重建高质量的无幽灵HDR图像。在三个基准数据集上进行的广泛实验表明，我们的方法在定性和定量上优于最先进的方法，而计算预算大大降低。代码可从https://github.com/megvii-research/hdr-transformer获得