图像压缩感知的特征域优化及自注意力增强神经网络重构算法

摘要

现有的图像压缩感知(Image Compressive Sensing,ICS)优化启发网络沿用了传统算法的像素域优化思想,构建了像素域的图像信息流动通道,而没有充分利用卷积神经网络所提取的图像特征中的信息.对此,本文提出了在特征域构建信息流的思想,并设计了一种特征域优化启发ICS网络(Feature-Space Optimization-Inspired Network,FSOINet)以实现该思想.考虑到卷积操作感受野较小,本文通过将自注意力模块引入FSOINet以更高效地利用图像非局部自相似性,进一步提高重构质量,我们将其命名为FSOINet+.此外,本文还提出把迁移学习策略应用于不同采样率图像压缩感知重构网络训练中,提高网络学习效率与重构质量.仿真实验表明,本文所提出的网络在峰值信噪比(Peak Signal to Noise Ratio,PSNR)、结构相似性(Structural Similarity Index Measure,SSIM)与视觉效果上都优于现有的最优ICS重构方法,FSOINet与FSOINet+在Set11数据集上与OPINENet+相比重构图像PSNR分别平均提升了1.04 dB和1.27 dB.