АСПЕКТИ ВИКОРИСТАННЯ НЕЙРОННИХ МЕРЕЖ ДЛЯ ПОКРАЩЕННЯ ЯКОСТІ ЗОБРАЖЕНЬ
DOI:
https://doi.org/10.32782/tnv-tech.2024.6.1Ключові слова:
якість зображень, згорткові нейронні мережі, рекурентні нейронні мережі, Non-local operations, знешумлення зображеньАнотація
У статті представлений огляд методів покращення та зменшення шуму в зображеннях, які ґрунтуються на згорткових і рекурентних нейронних мережах із додаванням блоків non-local operations. Ці методи знаходять широке застосування в різних галузях. У медицині вони допомагають поліпшити якість МРТ-знімків, що, в свою чергу, сприяє точності діагнозу лікарів. У сфері безпеки ці технології дозволяють покращувати зображення та підкреслювати деталі. Стаття охоплює основні наявні підходи до поліпшення зображень. У статті проведено аналіз основних характеристик нейронних мереж, що розглядаються, а також сценаріїв, у яких вони демонструють найбільшу ефективність. Також представлено таблицю з результатами роботи різних методів покращення зображень, до якої додано досліджуваний метод для оцінки його ефективності у покращенні зображень. У роботі підкреслено переваги кожного з цих підходів і їхню результативність у різних умовах. Врахування специфічних особливостей завдання знешумлення, таких як тип шуму, вид зображень та обмеження обробки, допоможе вибрати найбільш відповідну архітектуру для досягнення бажаного результату. У статті також обговорюється застосування блоку non-local operations для підвищення якості зображень. Цей блок служить для виявлення глобальних взаємозв'язків між пікселями, що сприяє кращому моделюванню відносин між різними частинами зображення. Завдяки блоку non-local operations можна ефективно виявляти довготривалі залежності та контекстну інформацію, що, в свою чергу, призводить до покращення дезагрегування шуму та відновлення зображень. Стаття пропонує всебічний огляд методів покращення та знешумлення зображень, які використовують згорткові і рекурентні нейронні мережі з додаванням блоку non-local operations, а також надає інформацію про наявні підходи. Інформація та рекомендації, наведенні в цій статті, можуть бути корисними для вибору відповідних методів для розв'язання завдань обробки зображень. Стаття є корисною для дослідників у галузі обробки зображень та машинного навчання, які хочуть ознайомитися з основними відмінностями між згортковими нейронними мережами (CNN) та рекурентними нейронними мережами (RNN), а також з уже відомими підходами до покращення і зменшення шуму в зображеннях.
Посилання
Михайлов, В. С., Дослідження та розробка методів покращення зображень. 2019. http://openarchive.nure.ua/handle/document/11968 (дата звернення: 22.08.2024).
Зінченко О. В., Звенігородський О. С., Кисіль Т. М., Згорткові нейронні мережі для вирішення задач комп’ютерного зору. 2022. http://tit.dut.edu.ua/index.php/telecommunication/article/view/2417 (дата звернення: 22.08.2024).
Chao Dong, Chen Change Loy, Member, IEEE, Kaiming He, Member, IEEE, and Xiaoou Tang, Fellow, IEEE Image Super-Resolution Using Deep Convolutional Networks. 2015. https://arxiv.org/pdf/1501.00092.pdf (дата звернення: 22.08.2024).
Kai Zhang, Wangmeng Zuo, Lei Zhang Learning a Single Convolutional Super-Resolution Network for Multiple Degradations. 2018. https://openaccess.thecvf.com/content_cvpr_2018/papers/Zhang_Learning_a_Single_CVPR_2018_paper.pdf (дата звернення: 22.08.2024).
Bohdan V. Chapaliuk, Yuriy P. Zaychenko Використання рекурентних нейронних мереж для автоматичної діагностики раку легенів. 2019 http://journal.iasa.kpi.ua/article/view/177906 (дата звернення: 22.08.2024).
Anakhov P., Zhebka V., Berkman L., Koretska V. Increasing Functional Stability of Telecommunications Network in the Depressed Zone of HPS Reservoir / Lecture Notes in Electrical Engineering, 2023, 965 LNEE, p. 214–230
Stamatios Lefkimmiatis Non-local Color Image Denoising with Convolutional Neural Networks. 2016. https://arxiv.org/pdf/1611.06757.pdf (дата звернення: 22.08.2024).
Ding Liu, Bihan Wen, Yuchen Fan, Chen Change Loy, Thomas S. Huang Non-Local Recurrent Network for Image Restoration. 2018. https://proceedings.neurips.cc/paper_files/paper/2018/file/fc49306d97602c8ed1be1dfbf0835ead-Paper.pdf (дата звернення: 22.08.2024).
Wang et al Non-Local Operation. 2018. https://paperswithcode.com/method/nonlocal-operation
Xiaolong Wang, Ross Girshick, Abhinav Gupta, Kaiming He Non-local Neural Networks. 2018 https://arxiv.org/pdf/1711.07971.pdf (дата звернення: 22.08.2024).
Chunwei Tian, Lunke Fei , Wenxian Zheng , Yong Xu , Wangmeng Zuo, Chia-Wen Lin Deep Learning on Image Denoising: An Overview. 2019. https://arxiv.org/pdf/1912.13171.pdf (дата звернення: 22.08.2024).