Explainable bilevel optimization: An application to the Helsinki deblur challenge

去模糊 双层优化 计算机科学 人工智能 参数统计 图像(数学) 方案(数学) 深度学习 缩小 最优化问题 数学优化 算法 模式识别(心理学) 图像复原 数学 图像处理 统计 数学分析
作者
Silvia Bonettini,Giorgia Franchini,Danilo Pezzi,Marco Prato
出处
期刊:Inverse Problems and Imaging [American Institute of Mathematical Sciences]
卷期号:17 (5): 925-950 被引量:7
标识
DOI:10.3934/ipi.2022055
摘要

In this paper we present a bilevel optimization scheme for the solution of a general image deblurring problem, in which a parametric variational-like approach is encapsulated within a machine learning scheme to provide a high quality reconstructed image with automatically learned parameters. The ingredients of the variational lower level and the machine learning upper one are specifically chosen for the Helsinki Deblur Challenge 2021, in which sequences of letters are asked to be recovered from out-of-focus photographs with increasing levels of blur. Our proposed procedure for the reconstructed image consists in a fixed number of FISTA iterations applied to the minimization of an edge preserving and binarization enforcing regularized least-squares functional. The parameters defining the variational model and the optimization steps, which, unlike most deep learning approaches, all have a precise and interpretable meaning, are learned via either a similarity index or a support vector machine strategy. Numerical experiments on the test images provided by the challenge authors show significant gains with respect to a standard variational approach and performances comparable with those of some of the proposed deep learning based algorithms which require the optimization of millions of parameters.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
惜海完成签到,获得积分20
刚刚
233完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
科研通AI6.4应助biwenzhu采纳,获得10
1秒前
迷人的德天完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
见贤思齐发布了新的文献求助10
1秒前
满意花生完成签到,获得积分10
2秒前
温柔山槐完成签到,获得积分10
2秒前
海鑫王完成签到,获得积分10
2秒前
haheihe发布了新的文献求助30
3秒前
邓佳鑫Alan应助毕业采纳,获得10
3秒前
填空完成签到,获得积分10
3秒前
miselling发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
normankasimodo完成签到,获得积分10
4秒前
kmkz完成签到,获得积分10
4秒前
英吉利25发布了新的文献求助10
4秒前
研友_nPKvaL完成签到,获得积分10
5秒前
大胆的幻巧完成签到,获得积分10
5秒前
WDDAY关注了科研通微信公众号
6秒前
wayhome完成签到,获得积分10
6秒前
兜兜完成签到,获得积分10
6秒前
zhang完成签到,获得积分10
6秒前
YY发布了新的文献求助10
6秒前
Simon完成签到,获得积分10
6秒前
Fyf333完成签到,获得积分10
6秒前
害羞的冰激凌完成签到,获得积分10
7秒前
yy完成签到,获得积分10
7秒前
Dr_Yu完成签到,获得积分10
7秒前
佳俊完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
留胡子的如花完成签到,获得积分10
7秒前
阿仔爱学习完成签到,获得积分10
8秒前
zhang完成签到,获得积分10
8秒前
Edou完成签到 ,获得积分10
8秒前
HP完成签到,获得积分10
8秒前
nnnaaaa完成签到,获得积分10
8秒前
彭于晏应助handan采纳,获得10
8秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Salmon nasal cartilage-derived proteoglycan complexes influence the gut microbiota and bacterial metabolites in mice 2000
The Composition and Relative Chronology of Dynasties 16 and 17 in Egypt 1500
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
ON THE THEORY OF BIRATIONAL BLOWING-UP 666
Signals, Systems, and Signal Processing 610
“美军军官队伍建设研究”系列(全册) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6384754
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8197761
关于积分的说明 17337526
捐赠科研通 5438348
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2876052
邀请新用户注册赠送积分活动 1852607
关于科研通互助平台的介绍 1697001