在低光环境中捕获的图像经常遭受复杂的降级。简单地调整光不可避免地导致隐藏噪声和颜色失真的突发。从退化投入寻求满足的照明,清洁和现实主义的结果​​,这篇论文提出了一种灵感来自分界和规则原则的新颖框架,大大减轻了退化纠缠。假设图像可以被分解成纹理(具有可能的噪声)和颜色分量,可以具体地执行噪声去除和颜色校正以及光调节。为此目的,我们建议将来自RGB空间的图像转换为亮度色度。可调节的噪声抑制网络设计用于消除亮度亮度的噪声,其具有估计的照明图以指示噪声升高水平。增强型亮度进一步用于色度映射器的指导,以产生现实颜色。进行了广泛的实验,揭示了我们设计的有效性,并在几个基准数据集上展示了定量和定性的最先进的替代方案的优势。我们的代码在HTTPS://github.com/mingcv/bread下公开提供。
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在弱光条件下获得的图像将严重影响图像的质量。解决较差的弱光图像质量的问题可以有效地提高图像的视觉质量,并更好地改善计算机视觉的可用性。此外,它在许多领域都具有非常重要的应用。本文提出了基于视网膜的Deanet,以增强弱光图像。它将图像的频率信息和内容信息结合到三个子网络中:分解网络,增强网络和调整网络。这三个子网络分别用于分解,变形,对比度增强和细节保存,调整和图像产生。我们的模型对于所有低光图像都具有良好的良好结果。该模型对公共数据集进行了培训,实验结果表明,就视力和质量而言,我们的方法比现有的最新方法更好。
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在不完美亮度条件下采取的照片的视觉质量可以通过多种因素来退化,例如,低亮度,成像噪声,颜色失真等。目前的低灯图像增强型号仅关注较低亮度的改善,或者简单地处理整体的所有退化因子,导致次优性能。在本文中,我们建议将增强模型分成两个顺序阶段。第一阶段侧重于基于像素明智的非线性映射来提高场景可见性。第二阶段专注于通过抑制其余变性因素来改善外观保真度。解耦模型有助于两个方面的增强。一方面,整个低光增强可以分为两个更容易的子组织。第一个只旨在增强可见性。它还有助于弥合低光和常光图像之间的大强度间隙。以这种方式,第二个子摊可以成形为局部外观调整。另一方面,由于从第一阶段学习的参数矩阵意识到亮度分布和场景结构,因此可以作为互补信息结合到第二阶段。在实验中,与其他低光图像增强模型相比,我们的模型在定性和定量比较方面表现出最先进的性能。此外,消融研究还验证了我们模型在多个方面的有效性,例如模型结构和损失功能。训练有素的模型可在https://github.com/hanxuhfut/decoupled-low-light-image-enhancement获得。
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增强低光图像的质量在许多图像处理和多媒体应用中起着非常重要的作用。近年来,已经开发出各种深入的学习技术来解决这一具有挑战性的任务。典型的框架是同时估计照明和反射率,但它们忽略了在特征空间中封装的场景级上下文信息,从而导致许多不利的结果,例如,细节损失,颜色不饱和,工件等。为了解决这些问题,我们开发了一个新的上下文敏感的分解网络架构,用于利用空间尺度上的场景级上下文依赖项。更具体地说,我们构建了一种双流估计机制,包括反射率和照明估计网络。我们设计一种新的上下文敏感的分解连接来通过结合物理原理来桥接双流机制。进一步构建了空间改变的照明引导,用于实现照明组件的边缘感知平滑性特性。根据不同的培训模式,我们构建CSDNet(配对监督)和CSDGAN(UNS满分监督),以充分评估我们设计的架构。我们在七个测试基准测试中测试我们的方法,以进行大量的分析和评估的实验。由于我们设计的上下文敏感的分解连接,我们成功实现了出色的增强结果,这完全表明我们对现有最先进的方法的优势。最后,考虑到高效的实际需求,我们通过减少通道数来开发轻量级CSDNet(命名为LiteCsdnet)。此外,通过为这两个组件共享编码器,我们获得更轻量级的版本(短路SLITECSDNET)。 SLITECSDNET只包含0.0301M参数,但达到与CSDNET几乎相同的性能。
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移动设备上的低光成像通常是由于不足的孔径穿过相对较小的孔径而挑战,导致信噪比较低。以前的大多数关于低光图像处理的作品仅关注单个任务,例如照明调整,颜色增强或删除噪声;或在密切依赖于从特定的摄像机模型中收集的长时间曝光图像对的关节照明调整和降解任务上,因此,这些方法在需要摄像机特定的关节增强和恢复的现实环境中不太实用且可推广。为了解决这个问题,在本文中,我们提出了一个低光图像处理框架,该框架可以执行关节照明调整,增强色彩和降解性。考虑到模型特异性数据收集的难度和捕获图像的超高定义,我们设计了两个分支:系数估计分支以及关节增强和denoising分支。系数估计分支在低分辨率空间中起作用,并预测通过双边学习增强的系数,而关节增强和去核分支在全分辨率空间中工作,并逐步执行关节增强和脱氧。与现有方法相反,我们的框架在适应另一个摄像机模型时不需要回忆大量数据,这大大减少了微调我们用于实际使用方法所需的努力。通过广泛的实验,与当前的最新方法相比,我们在现实世界中的低光成像应用中证明了它的巨大潜力。
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在弱照明条件下捕获的图像可能会严重降低图像质量。求解一系列低光图像的降解可以有效地提高图像的视觉质量和高级视觉任务的性能。在本研究中,提出了一种新的基于RETINEX的实际网络(R2RNET),用于低光图像增强,其包括三个子网:DECOM-NET,DENOISE-NET和RELIGHT-NET。这三个子网分别用于分解,去噪,对比增强和细节保存。我们的R2RNET不仅使用图像的空间信息来提高对比度,还使用频率信息来保留细节。因此,我们的模型对所有退化的图像进行了更强大的结果。与在合成图像上培训的最先前的方法不同,我们收集了第一个大型现实世界配对的低/普通灯图像数据集(LSRW数据集),以满足培训要求,使我们的模型具有更好的现实世界中的泛化性能场景。对公共数据集的广泛实验表明,我们的方法在定量和视觉上以现有的最先进方法优于现有的现有方法。此外,我们的结果表明,通过使用我们在低光条件下的方法获得的增强的结果,可以有效地改善高级视觉任务(即面部检测)的性能。我们的代码和LSRW数据集可用于:https://github.com/abcdef2000/r2rnet。
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基于深度学习的低光图像增强方法通常需要巨大的配对训练数据,这对于在现实世界的场景中捕获是不切实际的。最近,已经探索了无监督的方法来消除对成对训练数据的依赖。然而,由于没有前衣,它们在不同的现实情景中表现得不稳定。为了解决这个问题,我们提出了一种基于先前(HEP)的有效预期直方图均衡的无监督的低光图像增强方法。我们的作品受到了有趣的观察,即直方图均衡增强图像的特征图和地面真理是相似的。具体而言,我们制定了HEP,提供了丰富的纹理和亮度信息。嵌入一​​个亮度模块(LUM),它有助于将低光图像分解为照明和反射率图,并且反射率图可以被视为恢复的图像。然而,基于Retinex理论的推导揭示了反射率图被噪声污染。我们介绍了一个噪声解剖学模块(NDM),以解除反射率图中的噪声和内容,具有不配对清洁图像的可靠帮助。通过直方图均衡的先前和噪声解剖,我们的方法可以恢复更精细的细节,更有能力抑制现实世界低光场景中的噪声。广泛的实验表明,我们的方法对最先进的无监督的低光增强算法有利地表现出甚至与最先进的监督算法匹配。
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在低灯条件下捕获的图像遭受低可视性和各种成像伪影,例如真实噪音。现有的监督启示算法需要大量的像素对齐的训练图像对,这很难在实践中准备。虽然弱监督或无人监督的方法可以缓解这些挑战,但不使用配对的训练图像,由于缺乏相应的监督,一些现实世界的文物不可避免地被错误地放大。在本文中,而不是使用完美的对齐图像进行培训,我们创造性地使用未对准的现实世界图像作为指导,这很容易收集。具体地,我们提出了一个交叉图像解剖线程(CIDN),以分别提取来自低/常光图像的交叉图像亮度和图像特定内容特征。基于此,CIDN可以同时校正特征域中的亮度和抑制图像伪像,其在很大程度上将鲁棒性增加到像素偏移。此外,我们收集了一个新的低光图像增强数据集,包括具有现实世界腐败的未对准培训图像。实验结果表明,我们的模型在新建议的数据集和其他流行的低光数据集中实现了最先进的表演。
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低光图像增强(LLIE)旨在提高在环境中捕获的图像的感知或解释性,较差的照明。该领域的最新进展由基于深度学习的解决方案为主,其中许多学习策略,网络结构,丢失功能,培训数据等已被采用。在本文中,我们提供了全面的调查,以涵盖从算法分类到开放问题的各个方面。为了检查现有方法的概括,我们提出了一个低光图像和视频数据集,其中图像和视频是在不同的照明条件下的不同移动电话的相机拍摄的。除此之外,我们首次提供统一的在线平台,涵盖许多流行的LLIE方法,其中结果可以通过用户友好的Web界面生产。除了在公开和我们拟议的数据集上对现有方法的定性和定量评估外,我们还验证了他们在黑暗中的脸部检测中的表现。这项调查与拟议的数据集和在线平台一起作为未来研究的参考来源和促进该研究领域的发展。拟议的平台和数据集以及收集的方法,数据集和评估指标是公开可用的,并将经常更新。
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在光子 - 稀缺情况下的成像引入了许多应用的挑战,因为捕获的图像具有低信噪比和较差的亮度。在本文中,我们通过模拟量子图像传感器(QIS)的成像来研究低光子计数条件下的原始图像恢复。我们开发了一个轻量级框架,由多级金字塔去噪网络(MPDNET)和亮度调整(LA)模块组成,以实现单独的去噪和亮度增强。我们框架的主要组成部分是多跳过的剩余块(MARB),其集成了多尺度特征融合和注意机制,以实现更好的特征表示。我们的MPDNET采用拉普拉斯金字塔的想法,以了解不同级别的小规模噪声图和大规模的高频细节,在多尺度输入图像上进行特征提取,以编码更丰富的上下文信息。我们的LA模块通过估计其照明来增强去噪图像的亮度,这可以更好地避免颜色变形。广泛的实验结果表明,通过抑制噪声并有效地恢复亮度和颜色,我们的图像恢复器可以在具有各种光子水平的具有各种光子水平的降解图像上实现优异的性能。
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夜间摄影通常由于昏暗的环境和长期使用而遭受弱光和模糊问题。尽管现有的光增强和脱毛方法可以单独解决每个问题,但一系列此类方法不能和谐地适应可见性和纹理的共同降解。训练端到端网络也是不可行的,因为没有配对数据可以表征低光和模糊的共存。我们通过引入新的数据合成管道来解决该问题,该管道对现实的低光模糊降解进行建模。使用管道,我们介绍了第一个用于关节低光增强和去皮的大型数据集。数据集,LOL-BLUR,包含12,000个低Blur/正常出现的对,在不同的情况下具有不同的黑暗和运动模糊。我们进一步提出了一个名为LEDNET的有效网络,以执行关节弱光增强和脱毛。我们的网络是独一无二的,因为它是专门设计的,目的是考虑两个相互连接的任务之间的协同作用。拟议的数据集和网络都为这项具有挑战性的联合任务奠定了基础。广泛的实验证明了我们方法对合成和现实数据集的有效性。
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摆脱拟合配对训练数据的基本限制,最近无监督的低光增强方法在调整图像的照明和对比度方面表现出色。但是,对于无监督的低光增强,由于缺乏对详细信号的监督而导致的剩余噪声抑制问题在很大程度上阻碍了这些方法在现实世界应用中的广泛部署。在本文中,我们提出了一种新型的自行车相互作用生成对抗网络(CIGAN),以实现无监督的低光图像增强,它不仅能够更好地在低/正常光图像之间更好地传输照明分布,还可以操纵两个域之间的详细信号,例如。 ,在环状增强/降解过程中抑制/合成逼真的噪声。特别是,提出的低光引导转换馈送馈送从增强gan(Egan)发电机的低光图像的特征到降解GAN(DGAN)的发生器。借助真正的弱光图像的信息,DGAN可以在低光图像中综合更逼真的不同照明和对比度。此外,DGAN中的特征随机扰动模块学会了增加特征随机性以产生各种特征分布,从而说服了合成的低光图像以包含逼真的噪声。广泛的实验既证明了所提出的方法的优越性,又证明了每个模块在CIGAN中的有效性。
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在本文中,我们使第一个基准测试精力阐述在低光增强中使用原始图像的优越性,并开发一种以更灵活和实用的方式利用原始图像的新颖替代路线。通过对典型图像处理管道进行充分考虑的启发,我们受到启发,开发了一种新的评估框架,分解增强模型(FEM),它将原始图像的属性分解成可测量的因素,并提供了探索原始图像属性的工具凭经验影响增强性能。经验基金基准结果表明,在元数据中记录的数据和曝光时间的线性起作用最关键的作用,这在将SRGB图像作为输入中的方法采取各种措施中提出了不同的性能增益。通过从基准测试结果中获得的洞察力,开发了一种原始曝光增强网络(REENET),这在实际应用中的实际应用中的优缺点与仅在原始图像中的原始应用中的优点和可接近之间的权衡培训阶段。 Reenet将SRGB图像投影到线性原域中,以应用相应的原始图像的约束,以减少建模培训的难度。之后,在测试阶段,我们的reenet不依赖于原始图像。实验结果不仅展示了Reenet到最先进的SRGB的方法以及原始指导和所有组件的有效性。
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The paper presents a novel method, Zero-Reference Deep Curve Estimation (Zero-DCE), which formulates light enhancement as a task of image-specific curve estimation with a deep network. Our method trains a lightweight deep network, DCE-Net, to estimate pixel-wise and high-order curves for dynamic range adjustment of a given image. The curve estimation is specially designed, considering pixel value range, monotonicity, and differentiability. Zero-DCE is appealing in its relaxed assumption on reference images, i.e., it does not require any paired or unpaired data during training. This is achieved through a set of carefully formulated non-reference loss functions, which implicitly measure the enhancement quality and drive the learning of the network. Our method is efficient as image enhancement can be achieved by an intuitive and simple nonlinear curve mapping. Despite its simplicity, we show that it generalizes well to diverse lighting conditions. Extensive experiments on various benchmarks demonstrate the advantages of our method over state-of-the-art methods qualitatively and quantitatively. Furthermore, the potential benefits of our Zero-DCE to face detection in the dark are discussed.
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在极低光线条件下捕获图像会对标准相机管道带来重大挑战。图像变得太黑了,太吵了,这使得传统的增强技术几乎不可能申请。最近,基于学习的方法已经为此任务显示了非常有希望的结果,因为它们具有更大的表现力能力来允许提高质量。这些研究中的激励,在本文中,我们的目标是利用爆破摄影来提高性能,并从极端暗的原始图像获得更加锐利和更准确的RGB图像。我们提出的框架的骨干是一种新颖的粗良好网络架构,逐步产生高质量的输出。粗略网络预测了低分辨率,去噪的原始图像,然后将其馈送到精细网络以恢复微尺的细节和逼真的纹理。为了进一步降低噪声水平并提高颜色精度,我们将该网络扩展到置换不变结构,使得它作为输入突发为低光图像,并在特征级别地合并来自多个图像的信息。我们的实验表明,我们的方法通过生产更详细和相当更高的质量的图像来引起比最先进的方法更令人愉悦的结果。
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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。
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Deep learning-based methods have achieved remarkable success in image restoration and enhancement, but are they still competitive when there is a lack of paired training data? As one such example, this paper explores the low-light image enhancement problem, where in practice it is extremely challenging to simultaneously take a low-light and a normal-light photo of the same visual scene. We propose a highly effective unsupervised generative adversarial network, dubbed Enlight-enGAN, that can be trained without low/normal-light image pairs, yet proves to generalize very well on various real-world test images. Instead of supervising the learning using ground truth data, we propose to regularize the unpaired training using the information extracted from the input itself, and benchmark a series of innovations for the low-light image enhancement problem, including a global-local discriminator structure, a selfregularized perceptual loss fusion, and the attention mechanism. Through extensive experiments, our proposed approach outperforms recent methods under a variety of metrics in terms of visual quality and subjective user study. Thanks to the great flexibility brought by unpaired training, EnlightenGAN is demonstrated to be easily adaptable to enhancing real-world images from various domains. Our codes and pre-trained models are available at: https://github.com/VITA-Group/EnlightenGAN.
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When one captures images in low-light conditions, the images often suffer from low visibility. Besides degrading the visual aesthetics of images, this poor quality may also significantly degenerate the performance of many computer vision and multimedia algorithms that are primarily designed for highquality inputs. In this paper, we propose a simple yet effective low-light image enhancement (LIME) method. More concretely, the illumination of each pixel is first estimated individually by finding the maximum value in R, G and B channels. Further, we refine the initial illumination map by imposing a structure prior on it, as the final illumination map. Having the wellconstructed illumination map, the enhancement can be achieved accordingly. Experiments on a number of challenging low-light images are present to reveal the efficacy of our LIME and show its superiority over several state-of-the-arts in terms of enhancement quality and efficiency.
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在过去几年中,深度卷积神经网络在低光图像增强中取得了令人印象深刻的成功。深度学习方法大多通过堆叠网络结构并加深网络深度来提高特征提取的能力。在单个时导致更多的运行时间成本为了减少推理时间,在完全提取本地特征和全局特征的同时,我们通过SGN定期,我们提出了基于广泛的自我引导网络(Absgn)的现实世界低灯图像增强。策略是一种广泛的策略处理不同曝光的噪音。所提出的网络被许多主流基准验证.Aditional实验结果表明,所提出的网络优于最先进的低光图像增强解决方案。
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A self-supervised adaptive low-light video enhancement (SALVE) method is proposed in this work. SALVE first conducts an effective Retinex-based low-light image enhancement on a few key frames of an input low-light video. Next, it learns mappings from the low- to enhanced-light frames via Ridge regression. Finally, it uses these mappings to enhance the remaining frames in the input video. SALVE is a hybrid method that combines components from a traditional Retinex-based image enhancement method and a learning-based method. The former component leads to a robust solution which is easily adaptive to new real-world environments. The latter component offers a fast, computationally inexpensive and temporally consistent solution. We conduct extensive experiments to show the superior performance of SALVE. Our user study shows that 87% of participants prefer SALVE over prior work.
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