单个图像超分辨率与无噪声扩散GANS
Heng Xiao1, Xin Wang2,3,4, Jun Wang5
1School of Computer Science and Information Security, Guilin University of Electronic Technology, Guilin, 541004, Guangxi, China.
Scientific reports
|February 21, 2024
概括
我们推出了一种用于单图像超分辨率 (SISR) 的新方法,可以显著加快图像生成速度. 这种方法将扩散模型与生成对抗网络 (GAN) 结合起来,以获得更快,多样化和高质量的结果.
科学领域:
- 计算机视觉 计算机视觉
- 人工智能的人工智能
- 图像处理 图像处理
背景情况:
- 单一图像超分辨率 (SISR) 从低分辨率 (LR) 输入中重建高分辨率 (HR) 图像,这是一个错误的问题.
- 像GAN,VAE和Flows这样的生成模型可以改善SISR,但在培训稳定性,样本质量和计算成本方面面临挑战.
- 否认扩散的概率模型提供了高样本质量和多样性,但其采样速度很慢,限制了现实世界的应用.
研究的目的:
- 在基于扩散模型的SISR中调查缓慢采样的原因.
- 提出一种新的SISR方法,实现快速,多样化和高质量的图像生成.
- 提高扩散模型对现实世界SISR任务的实际适用性.
主要方法:
- 提出了一种新方法,即单图像超分辨率与去除扩散GAN (SRDDGAN).
- 结合消噪扩散模型与GAN用于条件图像生成.
- 使用多式条件GAN来建模每个无声化步骤,从而实现大步无声化.
主要成果:
- 与现有的扩散模型相比,SRDDGAN在峰值信号噪声比率 (PSNR) 和感知质量方面取得了卓越的性能.
- 该模型通过添加一个潜在变量Z. 探索可能的HR空间域的多样性.
- SRDDGAN显示出显著的速度改进,推断出它比SR3模型快近11倍.
结论:
- 传统扩散模型中的高斯假设限制了步骤大小,导致采样速度缓慢.
- SRDDGAN克服了先前方法的局限性,通过大步的消除,确保样本多样性,并保持培训稳定性.
- 由于其速度和质量,SRDDGAN为现实世界SISR应用提供了实用和高效的解决方案.


