圖像去霧中深度學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)增強(qiáng)方法

蘇欣宇,王濤,諸葛杰,王華英,4,5,胡爭(zhēng)勝,張小磊,李佩,蘇群,董昭,4,5

(1.河北工程大學(xué)數(shù)理科學(xué)與工程學(xué)院,河北 邯鄲 056000; 2.國(guó)家衛(wèi)星氣象中心,北京 100000;3.杭州佐格通信設(shè)備有限公司,杭州 310000; 4.河北省計(jì)算光學(xué)成像與光電檢測(cè)技術(shù)創(chuàng)新中心,河北 邯鄲 056000;5.河北省計(jì)算光學(xué)成像與智能感測(cè)國(guó)際聯(lián)合研究中心,河北 邯鄲 056000)

0 引言

霧是一種自然現(xiàn)象,會(huì)模糊場(chǎng)景、降低可見(jiàn)度,進(jìn)而影響圖像采集和處理系統(tǒng)(如海上監(jiān)控、道路監(jiān)控、智能導(dǎo)航、衛(wèi)星遙感和目標(biāo)識(shí)別等系統(tǒng)的正常運(yùn)行),給人們的生產(chǎn)和生活帶來(lái)不便。因此,在多霧天氣下對(duì)圖像進(jìn)行去模糊處理,以保證視覺(jué)系統(tǒng)性能的穩(wěn)定,具有重要的實(shí)用價(jià)值[1-3]。

基于深度學(xué)習(xí)的方法在圖像處理方面展示了巨大潛力,國(guó)內(nèi)外學(xué)者在深度學(xué)習(xí)去霧領(lǐng)域做了大量研究。CAI等[4]提出了單幅圖像去霧的端到端系統(tǒng)—DehazeNet,采用了基于霧霾形成模型的合成訓(xùn)練集;LI等[5]提出了一種一體化去霧網(wǎng)絡(luò)—AOD-Net,該方法對(duì)大氣散射模型進(jìn)行變形,將大氣光值和大氣透射率合并為一個(gè)參數(shù),然后使用這個(gè)新參數(shù)和大氣散射模型復(fù)原出高質(zhì)量的圖像,但是在對(duì)真實(shí)霧圖進(jìn)行去霧時(shí)容易造成圖像的色調(diào)丟失等現(xiàn)象;ZHANG等[6]提出了用于圖像去霧的金字塔通道的特征注意力網(wǎng)絡(luò)—PCFAN,該網(wǎng)絡(luò)利用通道注意機(jī)制以金字塔方式利用不同層次特征之間的互補(bǔ)性進(jìn)行圖像去霧;LIU等[7]提出了用于圖像去霧的注意力的多尺度網(wǎng)絡(luò),該網(wǎng)絡(luò)是一種不依賴大氣散射模型……