核心概念
スコアベース拡散モデルを画像の事前分布として用いて、一般的な非線形逆問題に対して、効率的で一貫性のある頑健なポスターリサンプリングアルゴリズムを提案する。
摘要
本論文では、スコアベース拡散モデルを画像の事前分布として用いて、一般的な非線形逆問題に対するポスターリサンプリングアルゴリズムを提案している。
主な内容は以下の通り:
- 拡散プラグアンドプレイ(DPnP)アルゴリズムの提案
- 測定の整合性を強制するプロキシマル整合性サンプラーと、事前分布の制約を強制するデノイジング拡散サンプラーを交互に呼び出す
- 同じ無条件のスコア関数を用いて、確率的(DDPM型)および決定論的(DDIM型)なデノイジング拡散サンプラーを導出
- 理論的保証の提供
- 漸近的な一致性と非漸近的な誤差解析を行い、無条件の拡散事前分布を用いた非線形逆問題に対する初の頑健なアルゴリズムであることを示す
- 数値実験による性能評価
- 線形および非線形の画像再構築タスク(スーパーリゾリューション、位相復元など)で有効性を示す
全体として、提案手法は汎用性が高く、様々な逆問題に適用可能な画期的なアプローチと言える。
统计
測定演算子Aは一般的な(非線形の可能性がある)前方モデルを表す
測定ノイズξはガウス分布に従う
画像の事前分布p⋆は未知だが、スコアベース拡散モデルで近似できる