Gated Context Aggregation Network for Image Dehazing and Deraining

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arXiv 2019

Dongdong Chen, Mingming He, Qingnan Fan, Jing Liao, Liheng Zhang, Dongdong Hou, Lu Yuan, Gang Hua

简介

文章提出了一种新的端到端门控上下文聚合网络来去雾。其中使用了不产生伪影的扩张卷积。

Model

文章从不同的级别F_l,F_m,F_h中提取特征图,并将其输入到门控融合子网中。门控融合子网的输出时三个不同的重要权重M_l,M_m,M_h,分别对应每个特征级别。然后将特征图和权重进行线性组合:

(M_l,M_m,M_h)=g(F_l,F_m,F_h)
F_o=M_l*F_l+M_m*F_m+M_h*F_h

得到的F_o在经过一次卷积后即得到了最终的去雾结果。

区别于过往的算法,文章的估计目标结果为J-I

扩张卷积

如图所示,扩张卷积后的图像的相邻像素在扩张卷积前没有联系,这会容易导致扩张卷积产生块状伪影。而对于该问题的解决方法也非常简单,在扩张卷积前卷积一次即可。在本文的网络中,它使用了卷积核大小为2r-1,可分离,可分享的卷积。其中r为接下来的扩张卷积的扩张率,可分离指卷积可以分离为两次卷积乘法过程,可分享指多通道的卷积核一层。该贡献来自《Multi-scale context aggregation by dilated convolutions》。

文章只使用了MSE损失。

数据和训练

数据集

  • 训练集:RESIDE

  • 测试集:RESIDE

训练设置

  • Adam优化器
  • 100轮训练
  • 初始学习率为0.01
  • 每40轮衰减为原来的0.1
  • 批大小为12

对比和测试

测试指标

  • PSNR
  • SSIM

指标对比

结果展示