論文の概要: SpikeReveal: Unlocking Temporal Sequences from Real Blurry Inputs with Spike Streams
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.09486v2
- Date: Mon, 27 May 2024 14:05:07 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-29 06:26:32.286588
- Title: SpikeReveal: Unlocking Temporal Sequences from Real Blurry Inputs with Spike Streams
- Title（参考訳）: SpikeReveal:スパイクストリームでリアルタイムのBlurry入力からテンポラルシーケンスをアンロック
- Authors: Kang Chen, Shiyan Chen, Jiyuan Zhang, Baoyue Zhang, Yajing Zheng, Tiejun Huang, Zhaofei Yu,
- Abstract要約: スパイクカメラは、動きの特徴を捉え、この不適切な問題を解くのに有効であることが証明されている。
既存の手法は教師付き学習パラダイムに陥り、現実のシナリオに適用した場合、顕著なパフォーマンス劣化に悩まされる。
本研究では,スパイク誘導動作の劣化に対する最初の自己教師型フレームワークを提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 44.02794438687478
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Reconstructing a sequence of sharp images from the blurry input is crucial for enhancing our insights into the captured scene and poses a significant challenge due to the limited temporal features embedded in the image. Spike cameras, sampling at rates up to 40,000 Hz, have proven effective in capturing motion features and beneficial for solving this ill-posed problem. Nonetheless, existing methods fall into the supervised learning paradigm, which suffers from notable performance degradation when applied to real-world scenarios that diverge from the synthetic training data domain. Moreover, the quality of reconstructed images is capped by the generated images based on motion analysis interpolation, which inherently differs from the actual scene, affecting the generalization ability of these methods in real high-speed scenarios. To address these challenges, we propose the first self-supervised framework for the task of spike-guided motion deblurring. Our approach begins with the formulation of a spike-guided deblurring model that explores the theoretical relationships among spike streams, blurry images, and their corresponding sharp sequences. We subsequently develop a self-supervised cascaded framework to alleviate the issues of spike noise and spatial-resolution mismatching encountered in the deblurring model. With knowledge distillation and re-blurring loss, we further design a lightweight deblur network to generate high-quality sequences with brightness and texture consistency with the original input. Quantitative and qualitative experiments conducted on our real-world and synthetic datasets with spikes validate the superior generalization of the proposed framework. Our code, data and trained models will be available at \url{https://github.com/chenkang455/S-SDM}.
- Abstract（参考訳）: 鮮明な画像列をぼやけた入力から再構成することは、捉えたシーンに対する洞察を高めるのに不可欠であり、画像に埋め込まれた時間的特徴が限られているため、重要な課題となる。
最大4万Hzの速度でサンプリングするスパイクカメラは、運動の特徴を捉え、この不適切な問題を解くのに有効であることが証明されている。
それにもかかわらず、既存の手法は教師付き学習パラダイムに陥り、合成トレーニングデータドメインから分岐する実世界のシナリオに適用した場合、顕著なパフォーマンス劣化に悩まされる。
さらに, 実際のシーンと本質的に異なる動き解析補間に基づいて生成した画像によって再構成画像の品質を抑え, 実時間シナリオにおけるこれらの手法の一般化能力に影響を及ぼす。
これらの課題に対処するために、スパイク誘導動作の劣化に対する最初の自己教師型フレームワークを提案する。
我々のアプローチは、スパイクストリーム、ぼやけた画像、およびそれに対応するシャープシーケンス間の理論的関係を探索するスパイク誘導型デブロアリングモデルの定式化から始まる。
そこで我々は,デブロアリングモデルで発生するスパイクノイズや空間分解能のミスマッチの問題を緩和する,自己教師型カスケードフレームワークを開発した。
知識蒸留と再ブルーリング損失を伴って,明度とテクスチャの整合性を有する高品質なシーケンスを生成する軽量デブルーネットワークを設計する。
実世界および合成データセットのスパイクを用いた定量的および定性的な実験により、提案フレームワークの優れた一般化が検証された。
私たちのコード、データ、トレーニングされたモデルは、 \url{https://github.com/chenkang455/S-SDM}で利用可能になります。
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