基于pix2pix的數碼迷彩方案研究

冉建國,劉 珩,張 月

(陸軍工程大學,江蘇 南京 210007)

數碼迷彩是采用規則的最小可分辨色塊,進行排列組合生成的一種能在不同分辨率下和背景特征相匹配的迷彩方案。在國外,美國自20世紀70年代開展數碼迷彩研究以來,先后經歷了雙重紋理偽裝和Dual-Tex數碼迷彩,20世紀末,又相繼開發了林地型、城市型和荒漠型數碼迷彩,2001年加拿大國防研究基地申請了CADPAT TW專利。國內數碼迷彩研究始于1984年,在87式防雷達偵察偽裝遮障研制中提出并應用了雙重結構迷彩,其形態與目前的數碼迷彩如出一轍。2006年，在二維結構網面上實現了三維結構設計,國慶70周年大部分閱兵裝備上也采用了數碼迷彩。在數碼迷彩偽裝方案設計中,通常用提前設計好的通用模板進行填充。迷彩的本質是無限接近于使用環境以方便隱藏目標，如圖1所示。在目標上實施迷彩的偽裝成效,主要取決于背景顏色的復制水平和采用迷彩的類型。迷彩偽裝通常依賴于聚類方法以提取主色。大多數背景基本上是色彩斑駁的,很少有單一顏色。因此,主色提取的準確與否被用來衡量迷彩偽裝的優劣。

圖1 不同迷彩偽裝方案的視覺比較

傳統方法的一個潛在缺點是在主色提取后,原始圖像中的結構、紋理和顏色可能會發生變化。另外,大多數用于迷彩偽裝方案設計的經典技術,使用手工拼圖技術,這對設計方法的結果有顯著影響。為此,我們提出了一種基于pix2pix(Image-to Image Translation,圖像翻譯)的設計方法,圖像處理、計算機圖形學和計算機視覺中的許多問題都可以歸結為將輸入圖像“翻譯”成相應的輸出圖像。……