解锁科研图像处理新境界:超分辨率技术让科研图像更清晰!

学术   教育   2024-01-30 14:22   日本  

超分辨率放大是一种通过图像处理技术将图像的细节和清晰度提高到超过原始分辨率的方法。这种技术在科学研究、医学影像、计算机视觉等领域都有着广泛的应用。近年来,随着深度学习的发展,特别是卷积神经网络(CNN),超分辨率放大取得了巨大的进展。深度学习模型能够学习图像的复杂特征,从而在放大时保留更多的细节

超分辨率放大技术为各个领域的研究和应用提供了更多可能性,比如生命科学研究方面,在细胞和组织的显微镜图像中,超分辨率放大有助于更清晰地观察细胞结构、亚细胞器官等微观特征,为生物学研究提供更详细的信息。
本期内容小编就为大家分享一种基于深度学习的图像超分辨率放大工具--waifu2x
waifu2x最初是由GitHub用户lltcggie创建的开源项目,用于提高图像的分辨率而不失真。waifu2x 使用深度卷积神经网络(CNN)进行图像超分辨率。
waifu2x 的主要特点包括:
  • 超分辨率放大:通过深度学习,waifu2x 能够将图像放大到更高的分辨率,同时减少失真。
  • 降噪:它还能够减少图像中的噪点,提高图像的清晰度。
网页端可直接访问以下链接使用waifu2x :
https://unlimited.waifu2x.net/
可以直接上传自己的图像进行处理,根据自己图像的类型在“Model”的下拉菜单选择合适的模型,大家可分别尝试不同模型的放大效果;
DeNoise”可选择是否对图像进行降噪处理,降噪的等级
Upscaling”指定图像的放大倍数;
Tile指的是将图像分割成较小的块或瓦片,然后分别对这些小块进行处理。这种处理方式的目的是为了有效地处理大尺寸的图像而不会占用过多的内存;
TTA”全称是Test Time Augmentation,是一种数据增强技术,通常用于在模型预测时增强测试图像的多样性。在TTA中,会对测试图像进行一系列随机的变换,例如旋转、翻转、缩放等,然后对每个变换后的图像进行预测。最终的预测结果可以是这些变换后预测结果的平均值或者投票结果。使用时可尝试不同的值获得比较满意的效果。
Alpha Channel表示图像的透明度信息,根据自己处理的图像进行选择即可。

本地版下载与安装

waifu2x 还可下载于本地使用,这里以Windows系统为例,下载地址:
https://github.com/lltcggie/waifu2x-caffe/releases
选择最新版本的进行"waifu2x-caffe.zip"下载;
下载完成后,解压压缩包,双击文件夹中的“waifu2x-caffe.exe”程序运行即可。
设置界面语言为“简体中文”,使用应该非常容易了!
这里小编导入一张荧光图片测试一下,效果还是比较明显的。
当然,虽然小编这里使用的是生物方向的荧光图像进行测试,但并不代表其适合生物医学的图像处理,特别是,在某些应用场景中,对图像的真实性要求极高,因此在这些领域应用超分辨率技术需要极为谨慎
此外,当前其实已有多款生物医学领域的超分辨率模型,如DeepSIM是一种用于结构光显微镜图像的超分辨率深度学习模型,用于提高结构光显微镜图像的分辨率。之后有机会再为大家分享吧!
相关链接:
https://github.com/nagadomi/waifu2x.

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