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专利号: 2021112144121
申请人: 重庆理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于光照和反射互补性的低照度图像增强方法,其特征在于:所述方法包括以下步骤:S1.构建配对的数据集,所述数据集包括低光照图像和正常光照图像,其中每个低光照图像Slow对应同一场景下的正常光照图像Snorm;

S2.将低光照图像Slow进行分解,得到低光照图反射分量Rlow和低光照图光照分量Ilow;

将正常光照图像Snorm分解,得到正常光照图反射分量Rnorm和正常光照图光照分量Inorm;

S3.将低光照图像Slow分解出的低光照图反射分量Rlow和低光照图光照分量Ilow输入复原网络实现反射分量的复原;

S4.将复原后的反射分量Renhance和之前分解出的低光照图光照分量Ilow输入提亮网络,提亮网络用来提升图像的亮度并输出最终结果Senhance;

S3中,所述复原网络包括特征提取模块、残差增强模块和特征重建模块;

所述特征提取模块使用单层的卷积;

所述残差增强模块包括5个残差特征聚合块和1个混合双重注意力模块;

所述特征重建模块由卷积层构成,使用LRelu作为激活函数;

所述混合双重注意力模块包括:

利用光照分量和反射分量生成注意力图来对特征进行增强;

通过对注意力图的组合生成多组二重特征;

将多组二重特征进行融合;

S4中,所述提亮网络包括卷积层、池化层、全连接层,并在其中嵌入了光照因子;

光照因子=低光照图光照分量Ilow/正常光照图光照分量InormS4中,所述提亮网络的损失函数如下:

Lrelight=Lsl1+LSssim

Lsl1=||Senhance‑Snorm||1LSssim=1‑SSIM(Senhance,Snorm)。

2.根据权利要求1所述的一种基于光照和反射互补性的低照度图像增强方法,其特征在于:S2中,对低光照图光照分量Ilow和正常光照图光照分量Inorm的分解采用三层的U型网络进行分解,U型网络的设计包括采样层、池化层、卷积层。

3.根据权利要求1所述的一种基于光照和反射互补性的低照度图像增强方法,其特征在于:S2中,对低光照图反射分量Rlow和正常光照图反射分量Rnorm的分解包括:将输入进行下采样形成三个分辨率并行的处理;

经由卷积层提取特征后将三个分辨率分支的特征融合;

融合过程由采样和卷积操作组成。

4.根据权利要求1所述的一种基于光照和反射互补性的低照度图像增强方法,其特征在于:S2中,分解结果通过损失函数进行约束,所述损失函数由以下三部分组成:Lrec=||Ilow*Rlow‑Slow||1+||Inorm*Rnorm‑Snorm||1

5.根据权利要求1所述的一种基于光照和反射互补性的低照度图像增强方法,其特征在于:其中,将多组二重特征进行融合,包括:利用差分增强融合模块通过减去两个特征相似部分来提取差异,并使用卷积来进一步增强不同的信息。

6.根据权利要求1所述的一种基于光照和反射互补性的低照度图像增强方法,其特征在于:S3中,反射的复原结果通过损失函数进行约束,所述损失函数由以下三部分组成:Lrestore=Lrl2+Lrssim

Lrssim=1‑SSIM(Renhance,Rnorm)。