Insufficient image spatial resolution is a serious limitation in many practical scenarios, especially when acquiring images at a finer scale is infeasible or brings higher costs. This is inherent to remote sensing, including Sentinel-2 satellite images that are available free of charge at a high revisit frequency, but whose spatial resolution is limited to 10 m ground sampling distance. The resolution can be increased with super-resolution algorithms, in particular when performed from multiple images captured at subsequent revisits of a satellite, taking advantage of information fusion that leads to enhanced reconstruction accuracy. One of the obstacles in multi-image super-resolution consists in the scarcity of real-world benchmarks - commonly, simulated data are exploited which do not fully reflect the operating conditions. In this paper, we introduce a new MuS2 benchmark for super-resolving multiple Sentinel-2 images, with WorldView-2 imagery used as the high-resolution reference. Within MuS2, we publish the first end-to-end evaluation procedure for this problem which we expect to help the researchers in advancing the state of the art in multi-image super-resolution.
translated by 谷歌翻译
高分辨率遥感图像用于广泛的任务,包括对象的检测和分类。然而,高分辨率图像昂贵,而较低的分辨率图像通常是可自由的可用的,并且可以由公众用于社会良好应用范围。为此,我们使用从Spacenet 7挑战的PlanetsCope图像策划多个频谱多图像超分辨率数据集作为高分辨率参考和与低分辨率图像相同的图像的多个Sentinel-2重新定位。我们介绍了将多图像超分辨率(MISR)应用于多光谱遥感图像的第一个结果。此外,我们还将辐射级一致性模块引入MISR模型,以保持哨声-2传感器的高辐射分辨率。我们表明MISR优于一系列图像保真度指标的单图像超分辨率和其他基线。此外,我们对建筑描绘的多图像超分辨率的效用进行了第一次评估,显示利用多个图像导致这些下游任务中的更好的性能。
translated by 谷歌翻译
尽管近年来取得了显着的进展,但开发了几个局限性的单像超分辨率方法。具体而言,它们在具有某些降解(合成还是真实)的固定内容域中进行了培训。他们所学的先验容易过度适应培训配置。因此,目前尚不清楚对新型领域(例如无人机顶视图数据以及跨海)的概括。尽管如此,将无人机与正确的图像超分辨率配对具有巨大的价值。这将使无人机能够飞行更高的覆盖范围,同时保持高图像质量。为了回答这些问题,并为无人机图像超级分辨率铺平了道路,我们探索了该应用程序,特别关注单像案例。我们提出了一个新颖的无人机图像数据集,其场景在低分辨率和高分辨率下捕获,并在高度范围内捕获。我们的结果表明,现成的最先进的网络见证了这个不同领域的性能下降。我们还表明了简单的微调,并将高度意识纳入网络的体系结构,都可以改善重建性能。
translated by 谷歌翻译
高分辨率卫星图像已证明是可用于广泛的任务,包括衡量全球人口,当地经济生计和生物多样性,其中许多其他任务。不幸的是,高分辨率图像既不经常收集,购买昂贵,难以高效,有效地缩放这些下游任务在两次和空间。我们提出了一种新的条件像素综合模型,它使用丰富,低成本,低分辨率的图像,在位置和时间内产生准确的高分辨率图像。我们表明,我们的模型在钥匙下游任务 - 对象计数上达到了照片 - 现实的样本质量和竞争基线的竞争基线 - 特别是在地面上的条件正在快速变化的地理位置中。
translated by 谷歌翻译
多图像超分辨率旨在融合和恢复同一位置的多个图像的高分辨率图像,对于利用卫星图像至关重要。卫星图像通常会被诸如云等大气干扰所阻断,而干扰的位置随图像而变化。提出了许多辐射方法和几何方法来检测大气干扰。尽管如此,对检测结果的利用,即深度学习中的质量图仅限于预处理或计算损失。在本文中,我们提出了与地图相关的质量相关的注意网络(QA-NET),该网络首次将QMS完全融合到深度学习方案中。我们提议的注意模块与低分辨率图像一起处理QMS,并利用QM功能来区分干扰并注意图像功能。结果,QA-NET在Proba-V数据集中实现了最先进的结果。
translated by 谷歌翻译
Neural volumetric representations have become a widely adopted model for radiance fields in 3D scenes. These representations are fully implicit or hybrid function approximators of the instantaneous volumetric radiance in a scene, which are typically learned from multi-view captures of the scene. We investigate the new task of neural volume super-resolution - rendering high-resolution views corresponding to a scene captured at low resolution. To this end, we propose a neural super-resolution network that operates directly on the volumetric representation of the scene. This approach allows us to exploit an advantage of operating in the volumetric domain, namely the ability to guarantee consistent super-resolution across different viewing directions. To realize our method, we devise a novel 3D representation that hinges on multiple 2D feature planes. This allows us to super-resolve the 3D scene representation by applying 2D convolutional networks on the 2D feature planes. We validate the proposed method's capability of super-resolving multi-view consistent views both quantitatively and qualitatively on a diverse set of unseen 3D scenes, demonstrating a significant advantage over existing approaches.
translated by 谷歌翻译
当前的深层图像超分辨率(SR)方法试图从下采样的图像或假设简单高斯内核和添加噪声中降解来恢复高分辨率图像。但是,这种简单的图像处理技术代表了降低图像分辨率的现实世界过程的粗略近似。在本文中,我们提出了一个更现实的过程,通过引入新的内核对抗学习超分辨率(KASR)框架来处理现实世界图像SR问题,以降低图像分辨率。在提议的框架中,降解内核和噪声是自适应建模的,而不是明确指定的。此外,我们还提出了一个迭代监督过程和高频选择性目标,以进一步提高模型SR重建精度。广泛的实验验证了对现实数据集中提出的框架的有效性。
translated by 谷歌翻译
Reference-based Super-resolution (RefSR) approaches have recently been proposed to overcome the ill-posed problem of image super-resolution by providing additional information from a high-resolution image. Multi-reference super-resolution extends this approach by allowing more information to be incorporated. This paper proposes a 2-step-weighting posterior fusion approach to combine the outputs of RefSR models with multiple references. Extensive experiments on the CUFED5 dataset demonstrate that the proposed methods can be applied to various state-of-the-art RefSR models to get a consistent improvement in image quality.
translated by 谷歌翻译
Despite the breakthroughs in accuracy and speed of single image super-resolution using faster and deeper convolutional neural networks, one central problem remains largely unsolved: how do we recover the finer texture details when we super-resolve at large upscaling factors? The behavior of optimization-based super-resolution methods is principally driven by the choice of the objective function. Recent work has largely focused on minimizing the mean squared reconstruction error. The resulting estimates have high peak signal-to-noise ratios, but they are often lacking high-frequency details and are perceptually unsatisfying in the sense that they fail to match the fidelity expected at the higher resolution. In this paper, we present SRGAN, a generative adversarial network (GAN) for image superresolution (SR). To our knowledge, it is the first framework capable of inferring photo-realistic natural images for 4× upscaling factors. To achieve this, we propose a perceptual loss function which consists of an adversarial loss and a content loss. The adversarial loss pushes our solution to the natural image manifold using a discriminator network that is trained to differentiate between the super-resolved images and original photo-realistic images. In addition, we use a content loss motivated by perceptual similarity instead of similarity in pixel space. Our deep residual network is able to recover photo-realistic textures from heavily downsampled images on public benchmarks. An extensive mean-opinion-score (MOS) test shows hugely significant gains in perceptual quality using SRGAN. The MOS scores obtained with SRGAN are closer to those of the original high-resolution images than to those obtained with any state-of-the-art method.
translated by 谷歌翻译
尽管应用于自然图像的大量成功的超分辨率重建(SRR)模型,但它们在遥感图像中的应用往往会产生差的结果。遥感图像通常比自然图像更复杂,并且具有较低分辨率的特殊性,它包含噪音,并且通常描绘了大质感表面。结果,将非专业的SRR模型应用于遥感图像,从而导致人工制品和不良的重建。为了解决这些问题,本文提出了一种受到先前研究工作启发的体系结构,引入了一种新的方法来迫使SRR模型输出现实的遥感图像:而不是依靠功能空间相似性作为感知损失,而是将其视为Pixel-从图像的归一化数字表面模型(NDSM)推断出的级别信息。该策略允许在训练模型期间应用更具信息的更新,该模型从任务(高程图推理)源中源,该模型与遥感密切相关。但是,在生产过程中不需要NDSM辅助信息,因此该模型除了其低分辨率对以外没有任何其他数据,因此该模型还没有任何其他数据。我们在两个远程感知的不同空间分辨率的数据集上评估了我们的模型,这些数据集也包含图像的DSM对:DFC2018数据集和包含卢森堡国家激光雷达飞行的数据集。根据视觉检查,推断的超分辨率图像表现出特别优越的质量。特别是,高分辨率DFC2018数据集的结果是现实的,几乎与地面真相图像没有区别。
translated by 谷歌翻译
This paper introduces a novel large dataset for examplebased single image super-resolution and studies the stateof-the-art as emerged from the NTIRE 2017 challenge. The challenge is the first challenge of its kind, with 6 competitions, hundreds of participants and tens of proposed solutions. Our newly collected DIVerse 2K resolution image dataset (DIV2K) was employed by the challenge. In our study we compare the solutions from the challenge to a set of representative methods from the literature and evaluate them using diverse measures on our proposed DIV2K dataset. Moreover, we conduct a number of experiments and draw conclusions on several topics of interest. We conclude that the NTIRE 2017 challenge pushes the state-ofthe-art in single-image super-resolution, reaching the best results to date on the popular Set5, Set14, B100, Urban100 datasets and on our newly proposed DIV2K.
translated by 谷歌翻译
This paper explores the problem of reconstructing high-resolution light field (LF) images from hybrid lenses, including a high-resolution camera surrounded by multiple low-resolution cameras. The performance of existing methods is still limited, as they produce either blurry results on plain textured areas or distortions around depth discontinuous boundaries. To tackle this challenge, we propose a novel end-to-end learning-based approach, which can comprehensively utilize the specific characteristics of the input from two complementary and parallel perspectives. Specifically, one module regresses a spatially consistent intermediate estimation by learning a deep multidimensional and cross-domain feature representation, while the other module warps another intermediate estimation, which maintains the high-frequency textures, by propagating the information of the high-resolution view. We finally leverage the advantages of the two intermediate estimations adaptively via the learned attention maps, leading to the final high-resolution LF image with satisfactory results on both plain textured areas and depth discontinuous boundaries. Besides, to promote the effectiveness of our method trained with simulated hybrid data on real hybrid data captured by a hybrid LF imaging system, we carefully design the network architecture and the training strategy. Extensive experiments on both real and simulated hybrid data demonstrate the significant superiority of our approach over state-of-the-art ones. To the best of our knowledge, this is the first end-to-end deep learning method for LF reconstruction from a real hybrid input. We believe our framework could potentially decrease the cost of high-resolution LF data acquisition and benefit LF data storage and transmission.
translated by 谷歌翻译
具有窄光谱带的高光谱图像(HSI)可以捕获丰富的光谱信息,但它在该过程中牺牲其空间分辨率。最近提出了许多基于机器学习的HSI超分辨率(SR)算法。然而,这些方法的基本限制之一是它们高度依赖于图像和相机设置,并且只能学会用另一个特定设置用一个特定的设置映射输入的HSI。然而,由于HSI相机的多样性,不同的相机捕获具有不同光谱响应函数和频带编号的图像。因此,现有的基于机器学习的方法无法学习用于各种输入输出频带设置的超声波HSIS。我们提出了一种基于元学习的超分辨率(MLSR)模型,其可以在任意数量的输入频带'峰值波长下采用HSI图像,并产生具有任意数量的输出频带'峰值波长的SR HSIS。我们利用NTIRE2020和ICVL数据集训练并验证MLSR模型的性能。结果表明,单个提出的模型可以在任意输入 - 输出频带设置下成功生成超分辨的HSI频段。结果更好或至少与在特定输入输出频带设置上单独培训的基线相当。
translated by 谷歌翻译
单图超分辨率(SISR)的最新方法在从低分辨率(LR)图像产生高分辨率(HR)图像方面表现出了出色的性能。但是,这些方法中的大多数使用合成生成的LR图像显示出它们的优势,并且它们对现实世界图像的推广性通常并不令人满意。在本文中,我们注意针对可靠的超级分辨率(SR)开发的两种著名策略,即基于参考的SR(REFSR)和零摄影SR(ZSSR),并提出了一种综合解决方案,称为参考 - 基于零击SR(RZSR)。遵循ZSSR的原理,我们使用仅从输入图像本身提取的训练样本在测试时间训练特定于图像的SR网络。为了推进ZSSR,我们获得具有丰富纹理和高频细节的参考图像贴片,这些贴片也仅使用跨尺度匹配从输入图像中提取。为此,我们使用深度信息构建了一个内部参考数据集并从数据集中检索参考图像补丁。使用LR贴片及其相应的HR参考贴片,我们训练由非本地注意模块体现的REFSR网络。实验结果证明了与以前的ZSSR方法相比,与其他完全监督的SISR方法相比,所提出的RZSR的优越性与前所未有的图像相比。
translated by 谷歌翻译
图像超分辨率(SR)是重要的图像处理方法之一,可改善计算机视野领域的图像分辨率。在过去的二十年中,在超级分辨率领域取得了重大进展,尤其是通过使用深度学习方法。这项调查是为了在深度学习的角度进行详细的调查,对单像超分辨率的最新进展进行详细的调查,同时还将告知图像超分辨率的初始经典方法。该调查将图像SR方法分类为四个类别,即经典方法,基于学习的方法,无监督学习的方法和特定领域的SR方法。我们还介绍了SR的问题,以提供有关图像质量指标,可用参考数据集和SR挑战的直觉。使用参考数据集评估基于深度学习的方法。一些审查的最先进的图像SR方法包括增强的深SR网络(EDSR),周期循环gan(Cincgan),多尺度残留网络(MSRN),Meta残留密度网络(META-RDN) ,反复反射网络(RBPN),二阶注意网络(SAN),SR反馈网络(SRFBN)和基于小波的残留注意网络(WRAN)。最后,这项调查以研究人员将解决SR的未来方向和趋势和开放问题的未来方向和趋势。
translated by 谷歌翻译
随着深度学习技术的发展,基于卷积神经网络的多光谱图像超分辨率方法最近取得了很大的进展。然而,由于高光谱数据的高维和复谱特性,单个高光谱图像超分辨率仍然是一个具有挑战性的问题,这使得难以同时捕获空间和光谱信息。要处理此问题,我们提出了一种新的反馈精确的本地 - 全球网络(FRLGN),用于超光谱图像的超级分辨率。具体而言,我们开发新的反馈结构和本地全局频谱块,以减轻空间和光谱特征提取的难度。反馈结构可以传输高电平信息以指导低级特征的生成过程,其通过具有有限展开的经常性结构实现。此外,为了有效地使用所传回的高电平信息,构造局部全局频谱块以处理反馈连接。本地 - 全局频谱块利用反馈高级信​​息来校正来自局部光谱频带的低级功能,并在全局光谱频带之间产生强大的高级表示。通过结合反馈结构和局部全局光谱块,FRLGN可以充分利用光谱带之间的空间光谱相关性,并逐渐重建高分辨率高光谱图像。 FRLGN的源代码在https://github.com/tangzhenjie/frlgn上获得。
translated by 谷歌翻译
我们考虑单个图像超分辨率(SISR)问题,其中基于低分辨率(LR)输入产生高分辨率(HR)图像。最近,生成的对抗性网络(GANS)变得幻觉细节。大多数沿着这条线的方法依赖于预定义的单个LR-intle-hr映射,这对于SISR任务来说是足够灵活的。此外,GaN生成的假细节可能经常破坏整个图像的现实主义。我们通过为Rich-Detail SISR提出最好的伙伴GANS(Beby-GaN)来解决这些问题。放松不变的一对一的约束,我们允许估计的贴片在培训期间动态寻求最佳监督,这有利于产生更合理的细节。此外,我们提出了一种区域感知的对抗性学习策略,指导我们的模型专注于自适应地为纹理区域发电细节。广泛的实验证明了我们方法的有效性。还构建了超高分辨率4K数据集以促进未来的超分辨率研究。
translated by 谷歌翻译
具有高分辨率的视网膜光学相干断层扫描术(八八)对于视网膜脉管系统的定量和分析很重要。然而,八颗图像的分辨率与相同采样频率的视野成反比,这不利于临床医生分析较大的血管区域。在本文中,我们提出了一个新型的基于稀疏的域适应超分辨率网络(SASR),以重建现实的6x6 mm2/低分辨率/低分辨率(LR)八八粒图像,以重建高分辨率(HR)表示。更具体地说,我们首先对3x3 mm2/高分辨率(HR)图像进行简单降解,以获得合成的LR图像。然后,采用一种有效的注册方法在6x6 mm2图像中以其相应的3x3 mm2图像区域注册合成LR,以获得裁切的逼真的LR图像。然后,我们提出了一个多级超分辨率模型,用于对合成数据进行全面监督的重建,从而通过生成的对流策略指导现实的LR图像重建现实的LR图像,该策略允许合成和现实的LR图像可以在特征中统一。领域。最后,新型的稀疏边缘感知损失旨在动态优化容器边缘结构。在两个八八集中进行的广泛实验表明,我们的方法的性能优于最先进的超分辨率重建方法。此外,我们还研究了重建结果对视网膜结构分割的性能,这进一步验证了我们方法的有效性。
translated by 谷歌翻译
假设已知的降解模型,学到的图像超分辨率(SR)模型的性能取决于训练集中的图像特性的多样性与测试集中的图像特征相匹配。结果,根据特定图像的特征是否与训练集中的特征相似,SR模型的性能在测试集上从图像到图像明显变化。因此,通常,单个SR模型不能很好地概括所有类型的图像内容。在这项工作中,我们表明,为不同类别的图像(例如,用于文本,纹理等)培训多个SR模型,以利用特定类的图像先验,并采用后处理网络,该网络学习如何最好地融合所产生的输出通过这些多个SR模型,超过了最先进的通用SR模型的性能。实验结果清楚地表明,所提出的多重模型SR(MMSR)方法显着优于单个预训练的最先进的SR模型,既定量和视觉上都有。它甚至超出了在类似文本或纹理图像上训练的最佳单一类SR模型的性能。
translated by 谷歌翻译
尽管深度学习使图像介绍方面取得了巨大的飞跃,但当前的方法通常无法综合现实的高频细节。在本文中,我们建议将超分辨率应用于粗糙的重建输出,以高分辨率进行精炼,然后将输出降低到原始分辨率。通过将高分辨率图像引入改进网络,我们的框架能够重建更多的细节,这些细节通常由于光谱偏置而被平滑 - 神经网络倾向于比高频更好地重建低频。为了协助培训大型高度孔洞的改进网络,我们提出了一种渐进的学习技术,其中缺失区域的大小随着培训的进行而增加。我们的缩放,完善和缩放策略,结合了高分辨率的监督和渐进学习,构成了一种框架 - 不合时宜的方法,用于增强高频细节,可应用于任何基于CNN的涂层方法。我们提供定性和定量评估以及消融分析,以显示我们方法的有效性。这种看似简单但功能强大的方法优于最先进的介绍方法。我们的代码可在https://github.com/google/zoom-to-inpaint中找到
translated by 谷歌翻译