Hyperparameter optimization in black-box image processing using differentiable proxies
Notice bibliographique
Résumé
Nearly every commodity imaging system we directly interact with, or indirectly rely on, leverages power efficient, application-adjustable black-box hardware image signal processing (ISPs) units, running either in dedicated hardware blocks, or as proprietary software modules on programmable hardware. The configuration parameters of these black-box ISPs often have complex interactions with the output image, and must be adjusted prior to deployment according to application-specific quality and performance metrics. Today, this search is commonly performed manually by "golden eye" experts or algorithm developers leveraging domain expertise. We present a fully automatic system to optimize the parameters of black-box hardware and software image processing pipelines according to any arbitrary (i.e., application-specific) metric. We leverage a differentiable mapping between the configuration space and evaluation metrics, parameterized by a convolutional neural network that we train in an end-to-end fashion with imaging hardware in-the-loop. Unlike prior art, our differentiable proxies allow for high-dimension parameter search with stochastic first-order optimizers, without explicitly modeling any lower-level image processing transformations. As such, we can efficiently optimize black-box image processing pipelines for a variety of imaging applications, reducing application-specific configuration times from months to hours. Our optimization method is fully automatic, even with black-box hardware in the loop. We validate our method on experimental data for real-time display applications, object detection, and extreme low-light imaging. The proposed approach outperforms manual search qualitatively and quantitatively for all domain-specific applications tested. When applied to traditional denoisers, we demonstrate that---just by changing hyperparameters---traditional algorithms can outperform recent deep learning methods by a substantial margin on recent benchmarks.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,005 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».