論文の概要: Hyperspectral Denoising Using Unsupervised Disentangled Spatio-Spectral
Deep Priors
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2102.12310v1
- Date: Wed, 24 Feb 2021 14:38:51 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2021-02-26 10:19:40.726475
- Title: Hyperspectral Denoising Using Unsupervised Disentangled Spatio-Spectral
Deep Priors
- Title(参考訳): unsupervised disentangled spatio-spectral deep priorsを用いたハイパースペクトル分極
- Authors: Yu-Chun Miao, Xi-Le Zhao, Xiao Fu, Jian-Li Wang, and Yu-Bang Zheng
- Abstract要約: 近年、データ駆動ニューラルネットワークは、rgb自然画像のノイズ化に有望な性能を示している。
データ駆動の事前処理は、トレーニングデータがないため、ハイパースペクトル画像の取得が難しい。
この研究は、HSIの古典的スペクトル分解に基づく教師なしのDIPフレームワークを提供する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 10.65207459525818
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Image denoising is often empowered by accurate prior information. In recent
years, data-driven neural network priors have shown promising performance for
RGB natural image denoising. Compared to classic handcrafted priors (e.g.,
sparsity and total variation), the "deep priors" are learned using a large
number of training samples -- which can accurately model the complex image
generating process. However, data-driven priors are hard to acquire for
hyperspectral images (HSIs) due to the lack of training data. A remedy is to
use the so-called unsupervised deep image prior (DIP). Under the unsupervised
DIP framework, it is hypothesized and empirically demonstrated that proper
neural network structures are reasonable priors of certain types of images, and
the network weights can be learned without training data. Nonetheless, the most
effective unsupervised DIP structures were proposed for natural images instead
of HSIs. The performance of unsupervised DIP-based HSI denoising is limited by
a couple of serious challenges, namely, network structure design and network
complexity. This work puts forth an unsupervised DIP framework that is based on
the classic spatio-spectral decomposition of HSIs. Utilizing the so-called
linear mixture model of HSIs, two types of unsupervised DIPs, i.e., U-Net-like
network and fully-connected networks, are employed to model the abundance maps
and endmembers contained in the HSIs, respectively. This way, empirically
validated unsupervised DIP structures for natural images can be easily
incorporated for HSI denoising. Besides, the decomposition also substantially
reduces network complexity. An efficient alternating optimization algorithm is
proposed to handle the formulated denoising problem. Semi-real and real data
experiments are employed to showcase the effectiveness of the proposed
approach.
- Abstract(参考訳): 画像のノイズ除去は、しばしば正確な事前情報によって強化されます。
近年、データ駆動ニューラルネットワークは、rgb自然画像のノイズ化に有望な性能を示している。
従来の手作りのプリミティブ(例えばスパーシティと全変動)と比較すると、"ディーププリミティブ"は多くのトレーニングサンプルを使って学習され、複雑な画像生成プロセスを正確にモデル化することができる。
しかし、トレーニングデータがないため、ハイパースペクトル画像(HSI)では、データ駆動の事前取得が困難である。
修正は、いわゆるunsupervised deep image prior(dip)を使用することである。
教師なしのDIPフレームワークでは、適切なニューラルネットワーク構造が特定の種類の画像の合理的な先行性であり、トレーニングデータなしでネットワーク重みを学習できることを仮説および実証的に実証している。
それにもかかわらず、最も効果的な非監視DIP構造は、HSIの代わりに自然画像のために提案された。
教師なしDIPベースのHSI復調性能は、ネットワーク構造設計とネットワーク複雑性という2つの深刻な課題によって制限されている。
この研究は、hsisの古典的な時空間スペクトル分解に基づく教師なしのディップフレームワークである。
いわゆるHSIの線形混合モデルを用いて、2種類の監視されていないDIP、すなわちU-Netライクネットワークとフルコネクテッドネットワークを用いて、HSIに含まれる豊富なマップとエンドメンバーをモデル化する。
このように、自然画像の非監視DIP構造を実証的に検証することで、HSIのノイズ除去に容易に組み込むことができる。
さらに、分解はネットワークの複雑さを大幅に削減します。
定式化デノイジング問題に対処するために, 効率的な交互最適化アルゴリズムを提案する。
提案手法の有効性を示すために,半現実および実データ実験を行った。
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