Efficient Kronecker-based deep unfolding network for single-pixel imaging with hardware implementation

计算机科学 矢量化(数学) 残余物 现场可编程门阵列 深度学习 克罗内克产品 钥匙(锁) 人工智能 图像质量 失真(音乐) 卷积(计算机科学) 算法 矩阵乘法 计算机工程 迭代重建 架空(工程) 计算科学 计算复杂性理论 计算 降噪 还原(数学) 计算机视觉 推论 吞吐量 基质(化学分析) 噪音(视频) 迭代法 质量(理念) 图像处理 计算摄影 计算模型 信噪比(成像) 计算机硬件 浮点型 示意图 编码(内存) 快速傅里叶变换 信号处理 产品(数学) 并行计算
作者
Chang Zhou,Jie Cao,Haifeng Yao,Qun Hao,Haoyu Zhang,Loulou Deng
出处
期刊:Optics Express [Optica Publishing Group]
卷期号:34 (5): 8475-8475 被引量:1
标识
DOI:10.1364/oe.586333
摘要

Single-pixel imaging (SPI) is a novel computational imaging technique. Recently, deep learning has achieved remarkable improvements in SPI reconstruction in both quality and speed. However, the rapidly increasing computational costs at large image sizes remain a key obstacle to practical SPI. In this work, we propose the K-CPP Net, a gradient-descent-based deep unfolding network that couples a Kronecker-based SPI model with a Chambolle-Pock-inspired primal-dual iterative optimization algorithm for efficient SPI reconstruction. Specifically, we avoid explicit vectorization of the large sensing matrix by representing the matrix as the Kronecker product of two learnable subsampling matrices, and design a lightweight denoising module based on residual convolutional blocks and efficient channel-wise self-attention. This method substantially reduces the computational cost, enabling full-image SPI training and inference while effectively suppressing distortion and blur and preserving fine structural details. Moreover, we implement K-CPP Net on an FPGA via an optimized accelerator architecture, providing a reference design for real-world SPI applications. Experimental results demonstrate that the proposed method achieves superior reconstruction quality while offering markedly improved computational efficiency.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

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
彭于晏的应助被cuijingjinger采纳,获得10
1秒前
CipherSage的应助被温柔依云采纳,获得10
2秒前
鸡毛研究生完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
4秒前
风格的应助被酷炫的咪崽采纳,获得30
4秒前
huhu发布了新的文献求助10
4秒前
三分之二发布了新的文献求助10
4秒前
龙学智发布了新的文献求助30
5秒前
pg完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
上官若男的应助被瓜皮踩西瓜采纳,获得10
6秒前
情怀的应助被小顾一直在采纳,获得10
6秒前
huhu发布了新的文献求助10
7秒前
tyang完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
Criminology34发布了新的文献求助50
9秒前
英俊的擎汉给英俊的擎汉的求助进行了留言
9秒前
大王完成签到,获得积分10
10秒前
12秒前
12秒前
qin完成签到,获得积分10
14秒前
行走的鱼发布了新的文献求助10
16秒前
KANTY完成签到,获得积分10
18秒前
huhu发布了新的文献求助10
20秒前
小松弟的应助被丁一航采纳,获得10
21秒前
21秒前
21秒前
21秒前
牛帮帮发布了新的文献求助20
22秒前
acd发布了新的文献求助20
22秒前
龙学智完成签到,获得积分10
22秒前
22秒前
sheep完成签到,获得积分10
22秒前
在看书完成签到 ,获得积分10
23秒前
谢雷XIELei的应助被Accelerator666采纳,获得10
24秒前
24秒前
AST发布了新的文献求助10
27秒前
温柔依云发布了新的文献求助10
28秒前
28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
拉伸高分子熔体中缠结行为的模拟和小角中子散射研究 1080
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Analyses de reconnaissances de dettes passées devant les échevins d'Ypres (1249-1291) 600
Cellulose and Cellulose Derivatives: Synthesis, Modification and Applications 600
Entre Praga y Madrid : los contactos checoslovaco-españoles (1948-1977) 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8146337
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9544945
关于积分的说明 21666423
捐赠科研通 7732426
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3423009
关于科研通互助平台的介绍 2548028
邀请新用户注册赠送积分活动 2465930