基于雙重注意力殘差網絡的偏振圖像超分辨率重建

徐國明，王杰，馬健，2，王勇，劉佳慶，李毅

（1 安徽大學 互聯網學院，合肥 230039）

（2 安徽大學農業生態大數據分析與應用技術國家地方聯合工程研究中心，合肥 230601）

（3 陸軍炮兵防空兵學院偏振光成像探測技術安徽省重點實驗室，合肥 230031）

（4 安徽文達信息工程學院 智能技術研究所，合肥 231201）

0 引言

在偏振成像探測中，氣溶膠或者探測目標的物理屬性差異和變化由偏振特性來表征，高維度的偏振特性能有效提高目標與背景的對比度，從而為實現目標空間結構的反演奠定基礎，并能夠在雜亂的背景中增強對目標的識別效果［1］。這些特性使得偏振成像探測被廣泛應用于目標識別與跟蹤、機器視覺、地理信息分析、遙感圖像處理等領域［2］。空間調制型全偏振成像技術是繼傳統的分時和同時偏振成像技術后發展起來的新體制偏振成像技術［3］。曹奇志等［4］提出了基于改進型Savart 偏光鏡的微型快拍成像測偏技術。楊敏等［5］利用單像元非均勻性差分圖像校正方法和迭代排序方式，設計了面向運動目標探測的分時型紅外偏振成像系統。在實際應用中，由于受成像距離遠及大氣擾動的影響使得投影在焦平面上圖像的極限分辨率嚴重下降［6］（遠小于光學系統衍射極限分辨率），從而造成獲得的偏振圖像空間分辨率較低，而高分辨率的圖像對目標探測精度具有重要的意義和價值。另一方面，圖像的空間分辨率受限于探測器像元數目，為此，在不替換硬件成像系統的情況下，通常采用超分辨率（Super-resolution Reconstruction，SR）方法，通過利用信息融合和信號處理技術來提高圖像的采樣頻率［7］，從而獲取高于成像系統的高分辨率圖像。……