Since the number of incident energies is limited, it is difficult to directly acquire hyperspectral images (HSI) with high spatial resolution. Considering the high dimensionality and correlation of HSI, super-resolution (SR) of HSI remains a challenge in the absence of auxiliary high-resolution images. Furthermore, it is very important to extract the spatial features effectively and make full use of the spectral information. This paper proposes a novel HSI super-resolution algorithm, termed dual-domain network based on hybrid convolution (SRDNet). Specifically, a dual-domain network is designed to fully exploit the spatial-spectral and frequency information among the hyper-spectral data. To capture inter-spectral self-similarity, a self-attention learning mechanism (HSL) is devised in the spatial domain. Meanwhile the pyramid structure is applied to increase the acceptance field of attention, which further reinforces the feature representation ability of the network. Moreover, to further improve the perceptual quality of HSI, a frequency loss(HFL) is introduced to optimize the model in the frequency domain. The dynamic weighting mechanism drives the network to gradually refine the generated frequency and excessive smoothing caused by spatial loss. Finally, In order to better fully obtain the mapping relationship between high-resolution space and low-resolution space, a hybrid module of 2D and 3D units with progressive upsampling strategy is utilized in our method. Experiments on a widely used benchmark dataset illustrate that the proposed SRDNet method enhances the texture information of HSI and is superior to state-of-the-art methods.


翻译:由于入射能量数量有限,直接获取高空间分辨率的超光谱图像(HSI)是困难的。考虑到HSI的高维性和相关性,当缺乏辅助高分辨率图像时,HSI的超分辨率(SR)仍然是一个挑战。此外,有效提取空间特征并充分利用光谱信息非常重要。本文提出了一种新颖的HSI超分辨率算法,称为基于混合卷积的双域网络(SRDNet)。具体而言,设计了一个双域网络,来充分利用超光谱数据中的空间-光谱和频率信息。为了捕捉相似的互光谱特征,设计了一种自注意力机制(HSL)。同时,应用了金字塔结构来增加注意力的接受域,从而进一步增强网络的特征表示能力。此外,为了进一步提高HSI的感知质量,引入了频率损失(HFL)来在频率域上优化模型。动态加权机制驱动网络逐渐优化生成的频率,克服了空间损失引起的过度平滑。最后,为了更好地获取高分辨率空间和低分辨率空间之间的映射关系,在我们的方法中使用了一种 2D 和 3D 单元的混合模块,以及渐进上采样策略。在广泛使用的基准数据集上进行的实验表明,所提出的SRDNet方法增强了HSI的纹理信息,并优于现有方法。

0
下载
关闭预览

相关内容

【ICLR 2019】双曲注意力网络,Hyperbolic  Attention Network
专知会员服务
82+阅读 · 2020年6月21日
【ICLR-2020】网络反卷积,NETWORK DECONVOLUTION
专知会员服务
38+阅读 · 2020年2月21日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
30+阅读 · 2019年10月17日
视频目标检测:Flow-based
极市平台
22+阅读 · 2019年5月27日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13日
详解GAN的谱归一化(Spectral Normalization)
PaperWeekly
11+阅读 · 2019年2月13日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
《pyramid Attention Network for Semantic Segmentation》
统计学习与视觉计算组
44+阅读 · 2018年8月30日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
10+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
10+阅读 · 2018年2月17日
VIP会员
相关VIP内容
【ICLR 2019】双曲注意力网络,Hyperbolic  Attention Network
专知会员服务
82+阅读 · 2020年6月21日
【ICLR-2020】网络反卷积,NETWORK DECONVOLUTION
专知会员服务
38+阅读 · 2020年2月21日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
30+阅读 · 2019年10月17日
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
10+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员