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DRST: Deep Residual Shearlet Transform for Densely Sampled Light Field Reconstruction
arXiv - CS - Multimedia Pub Date : 2020-03-19 , DOI: arxiv-2003.08865 Yuan Gao, Robert Bregovic, Reinhard Koch and Atanas Gotchev
arXiv - CS - Multimedia Pub Date : 2020-03-19 , DOI: arxiv-2003.08865 Yuan Gao, Robert Bregovic, Reinhard Koch and Atanas Gotchev
The Image-Based Rendering (IBR) approach using Shearlet Transform (ST) is one
of the most effective methods for Densely-Sampled Light Field (DSLF)
reconstruction. The ST-based DSLF reconstruction typically relies on an
iterative thresholding algorithm for Epipolar-Plane Image (EPI) sparse
regularization in shearlet domain, involving dozens of transformations between
image domain and shearlet domain, which are in general time-consuming. To
overcome this limitation, a novel learning-based ST approach, referred to as
Deep Residual Shearlet Transform (DRST), is proposed in this paper.
Specifically, for an input sparsely-sampled EPI, DRST employs a deep fully
Convolutional Neural Network (CNN) to predict the residuals of the shearlet
coefficients in shearlet domain in order to reconstruct a densely-sampled EPI
in image domain. The DRST network is trained on synthetic Sparsely-Sampled
Light Field (SSLF) data only by leveraging elaborately-designed masks.
Experimental results on three challenging real-world light field evaluation
datasets with varying moderate disparity ranges (8 - 16 pixels) demonstrate the
superiority of the proposed learning-based DRST approach over the
non-learning-based ST method for DSLF reconstruction. Moreover, DRST provides a
2.4x speedup over ST, at least.
中文翻译:
DRST:用于密集采样光场重建的深度残差剪切波变换
使用剪切波变换 (ST) 的基于图像的渲染 (IBR) 方法是用于密集采样光场 (DSLF) 重建的最有效方法之一。基于 ST 的 DSLF 重建通常依赖于剪切波域中对极平面图像 (EPI) 稀疏正则化的迭代阈值算法,涉及图像域和剪切波域之间的数十次转换,通常很耗时。为了克服这一限制,本文提出了一种新的基于学习的 ST 方法,称为 Deep Residual Shearlet Transform (DRST)。具体来说,对于输入稀疏采样的 EPI,DRST 采用深度全卷积神经网络 (CNN) 来预测剪切域中剪切波系数的残差,以重建图像域中的密集采样 EPI。DRST 网络仅通过利用精心设计的掩码对合成的稀疏采样光场 (SSLF) 数据进行训练。在具有不同中等视差范围(8 - 16 像素)的三个具有挑战性的真实世界光场评估数据集上的实验结果表明,所提出的基于学习的 DRST 方法优于基于非学习的 ST 方法进行 DSLF 重建。此外,DRST 至少比 ST 提供 2.4 倍的加速。
更新日期:2020-03-20
中文翻译:
DRST:用于密集采样光场重建的深度残差剪切波变换
使用剪切波变换 (ST) 的基于图像的渲染 (IBR) 方法是用于密集采样光场 (DSLF) 重建的最有效方法之一。基于 ST 的 DSLF 重建通常依赖于剪切波域中对极平面图像 (EPI) 稀疏正则化的迭代阈值算法,涉及图像域和剪切波域之间的数十次转换,通常很耗时。为了克服这一限制,本文提出了一种新的基于学习的 ST 方法,称为 Deep Residual Shearlet Transform (DRST)。具体来说,对于输入稀疏采样的 EPI,DRST 采用深度全卷积神经网络 (CNN) 来预测剪切域中剪切波系数的残差,以重建图像域中的密集采样 EPI。DRST 网络仅通过利用精心设计的掩码对合成的稀疏采样光场 (SSLF) 数据进行训练。在具有不同中等视差范围(8 - 16 像素)的三个具有挑战性的真实世界光场评估数据集上的实验结果表明,所提出的基于学习的 DRST 方法优于基于非学习的 ST 方法进行 DSLF 重建。此外,DRST 至少比 ST 提供 2.4 倍的加速。