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专利号: 2021115149945
申请人: 闽江学院
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:

1.一种融合多级特征的生成式对抗网络图像去雾方法,其特征在于,将U‑Net的结构嵌入生成式对抗网络的生成器中,提出一种融合多级特征的生成式对抗网络,包括用于生成去雾图像的生成器、用于判别去雾图像与标签图像并反馈结果至生成器的判别器;生成器生成去雾图像方式为:首先,在下采样时,针对不同分辨率的有雾图像分别进行特征提取,并将提取的不同的特征图通过SE‑ResNet模块学习;而后,将学习后的多级特征图进行拼接,融合更多图像特征;然后,在上采样时,将融合后的特征图放入SE模块学习,以更好的分配通道权值,增强有用特征;接着,将学习好的特征图与上采样特征图拼接,融合更多图像信息;最后,将网络学习的残差图与输入的有雾图像相加,得到最终的图像去雾结果;对于三种分别是256×256、128×128和64×64的分辨率的有雾图像,在下采样时,对每层特征图同等分辨率的有雾图像进行特征提取,然后经过SE‑ResNet模块学习,将学习到的特征图与该层原有特征图进行拼接,融合更丰富的图像特征;在下采样第二层中,将下采样中该层原特征图和分辨率为128×128的有雾图像卷积后并经过SE‑ResNet模块学习后的特征图进行拼接;在下采样第三层和第四层中,将三种特征图进行拼接,分别是下采样中相应层原特征图、分辨率为128×128的有雾图像卷积并经过SE‑ResNet模块学习后的特征图和分辨率为

64×64的有雾图像卷积并经过SE‑ResNet模块学习后的特征图。

2.根据权利要求1所述的融合多级特征的生成式对抗网络图像去雾方法,其特征在于,所述生成器中的卷积核都为3×3。

3.根据权利要求1所述的融合多级特征的生成式对抗网络图像去雾方法,其特征在于,所述判别器中,使用8次卷积,每次卷积的卷积核都为5×5,每层的通道数分别为64、64、

128、128、256、256、512和512,然后将其折叠成一维数组。

4.根据权利要求1所述的融合多级特征的生成式对抗网络图像去雾方法,其特征在于,所述SE‑ResNet模块是在残差块中加入SE模块;其中,残差块结构输入xl和输出xl+1的关系式为:

xl+1=xl+F(xl,ωl)

ωl是第l层的权重,F(·)是非线性变换;

SE模块先将输入的特征图经过全局平均池化进行压缩成一维向量后,接着进行激励操作即按全连接层、ReLU层、全连接层、Sigmoid层的顺序组成,更好的构建通道间的相关性,最后通过Scale操作将权重加权到原来的特征上;SE模块通过对通道加权来强调有效信息和淡化无效信息,更好的获取图像特征,提升网络性能。

5.根据权利要求1所述的融合多级特征的生成式对抗网络图像去雾方法,其特征在于,所述生成器采用均方差作为损失函数,损失函数公式为:其中,n为图像的像素点数量,y为网络输出的去雾结果,为相应的标签图像。

6.根据权利要求1所述的融合多级特征的生成式对抗网络图像去雾方法,其特征在于,所述判别器采用二值交叉熵作为损失函数,判别器公式如下:其中,x代表标签图像,z代表有雾图像,G(z)表示生成器输出的去雾结果,Pdata(x)代表标签图像的数据分布,Pz(z)代表有雾图像的数据分布,E代表这些分布的数学期望,D()代表判别器。