为什么手机拍照能越来越接近单反?除了精密的光学元件外,其内置的 ISP(图像信号处理系统)也是功不可没。传统的 ISP 由一堆软件组成,可以承担去噪、白平衡、颜色增强等多种功能。但由于硬件限制,这种处理器重建的照片往往会丢失很多细节。近日,苏黎世联邦理工学院的研究者提出用一个深度学习模型替代传统 ISP,得到的图像可以媲美华为 P20,甚至接近单反相机处理的结果。这或许可以为这一问题提供一个新的研究方向。
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为什么手机拍照能越来越接近单反?除了精密的光学元件外,其内置的 ISP(图像信号处理系统)也是功不可没。传统的 ISP 由一堆软件组成,可以承担去噪、白平衡、颜色增强等多种功能。但由于硬件限制,这种处理器重建的照片往往会丢失很多细节。近日,苏黎世联邦理工学院的研究者提出用一个深度学习模型替代传统 ISP,得到的图像可以媲美华为 P20,甚至接近单反相机处理的结果。这或许可以为这一问题提供一个新的研究方向。
深度学习(deep learning)是机器学习的分支,是一种试图使用包含复杂结构或由多重非线性变换构成的多个处理层对数据进行高层抽象的算法。 深度学习是机器学习中一种基于对数据进行表征学习的算法,至今已有数种深度学习框架,如卷积神经网络和深度置信网络和递归神经网络等已被应用在计算机视觉、语音识别、自然语言处理、音频识别与生物信息学等领域并获取了极好的效果。
在 计算网络中, 一个节点的激活函数定义了该节点在给定的输入或输入的集合下的输出。标准的计算机芯片电路可以看作是根据输入得到"开"(1)或"关"(0)输出的数字网络激活函数。这与神经网络中的线性感知机的行为类似。 一种函数(例如 ReLU 或 S 型函数),用于对上一层的所有输入求加权和,然后生成一个输出值(通常为非线性值),并将其传递给下一层。
卷积神经网路(Convolutional Neural Network, CNN)是一种前馈神经网络,它的人工神经元可以响应一部分覆盖范围内的周围单元,对于大型图像处理有出色表现。卷积神经网路由一个或多个卷积层和顶端的全连通层(对应经典的神经网路)组成,同时也包括关联权重和池化层(pooling layer)。这一结构使得卷积神经网路能够利用输入数据的二维结构。与其他深度学习结构相比,卷积神经网路在图像和语音识别方面能够给出更好的结果。这一模型也可以使用反向传播算法进行训练。相比较其他深度、前馈神经网路,卷积神经网路需要考量的参数更少,使之成为一种颇具吸引力的深度学习结构。 卷积网络是一种专门用于处理具有已知的、网格状拓扑的数据的神经网络。例如时间序列数据,它可以被认为是以一定时间间隔采样的一维网格,又如图像数据,其可以被认为是二维像素网格。