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专利号: 2023117455855
申请人: 山东财经大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-10-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种自监督图像去噪方法,其特征在于,包括:

构造含噪图像的数据集,数据集包括训练数据集、验证数据集和测试数据集;利用非对称下采样盲点网络框架构造互补盲点网络框架,并在互补盲点网络框架中设置掩码映射器分支和具有分块随机置乱的增强像素重组下采样分支;

在互补盲点网络框架中,将掩码映射器分支和增强像素重组下采样分支进行组合,在盲点网络中增设判断条件参数,生成互补盲点网络;

互补盲点网络框架包括两个平行分支,分别是掩码映射器分支和增强像素重组下采样分支,两个分支共享一个掩蔽卷积的互补盲点网络,当像素重组下采样且条件参数输入为True时,盲点网络则分别采用3×3和5×5中心掩码卷积对输入设置盲点;否则,掩码映射器下采样的输出用1×1卷积进行处理;盲点网络的结构还包括特征提取模块,稠密膨胀卷积模块和特征聚合模块,特征提取和聚合模块由多个1×1的卷积层和ReLU层组成,稠密膨胀卷积模块由9个膨胀卷积组成;

利用Adam优化器训练互补盲点网络;

利用测试数据集,通过对不同下采样步长的结果进行加权平均来获得最终去噪结果,以完成互补盲点网络的测试;

采集含噪图像,并利用测试后的互补盲点网络进行去噪处理。

2.根据权利要求1所述的自监督图像去噪方法,其特征在于,所述在互补盲点网络框架中设置掩码映射器分支和具有分块随机置乱的增强像素重组下采样分支,包括:在互补盲点网络框架中设置掩码映射器分支,在掩码映射器分支中,利用全局掩码器在固定位置对含噪图像的像素设置盲点,将处理后的图像输入互补盲点网络,只通过两条不同膨胀卷积步长的特征提取路径处理,互补盲点网络的输出像素通过全局映射器映射回原始位置,得到掩码映射器分支的输出。

3.根据权利要求2所述的自监督图像去噪方法,其特征在于,所述在互补盲点网络框架中设置掩码映射器分支和具有分块随机置乱的增强像素重组下采样分支,还包括:在互补盲点网络框架中设置增强像素重组下采样分支,在增强像素重组下采样分支中,增加一个下采样后处理操作:分块随机置乱;首先将噪声图像经过像素重组下采样得到的子图像聚合成原始图像大小;经过分块随机置乱操作,根据下采样的步长对图像进行分块,随机打乱下采样后的子图像位置,并输入到互补盲点网络中,经过掩蔽卷积设置盲点和与两条具有不同膨胀卷积步长的特征提取路径进行处理后,互补盲点网络的输出经过分块复原操作恢复到原始的子图像排列;再经过上采样操作返回到像素的原始位置,最终得到增强像素重组下采样分支的输出。

4.根据权利要求3所述的自监督图像去噪方法,其特征在于,所述在互补盲点网络框架中,将掩码映射器分支和增强像素重组下采样分支进行组合,在盲点网络中增设判断条件参数,生成互补盲点网络,包括:互补盲点网络框架中,将掩码映射器分支、增强像素重组下采样分支和可选择掩蔽卷积的盲点网络进行组合,生成互补盲点网络。

5.根据权利要求4所述的自监督图像去噪方法,其特征在于,所述利用Adam优化器训练互补盲点网络,包括:将掩码映射器分支和像素重组下采样分支的输出互相约束作为全局优化,利用Adam优化器对互补盲点网络进行训练;

设置初始学习率为0.0001,并采用L1正则化作为训练损失约束两个分支的输出;当损失稳定后,保存网络权重,并完成训练。

6.根据权利要求5所述的自监督图像去噪方法,其特征在于,所述利用测试数据集,通过对不同下采样步长的结果进行加权平均来获得最终去噪结果,以完成互补盲点网络的测试,包括:在测试数据中,提取测试数据经过步长不同的像素重组下采样处理,并输入到互补盲点网络中设置盲点;

对相应步长分支的去噪图像进行上采样操作,将图像恢复到原始大小,得到不同步长的去噪结果;

通过将去噪结果进行加权平均得到最终复原图像。

7.根据权利要求1所述的自监督图像去噪方法,其特征在于,所述构造含噪图像的数据集,包括:获取智能手机中的图像去噪数据集;

在图像去噪数据集中选取SIDD Medium数据集中的sRGB图像,并裁剪成120×120大小,作为训练数据集;

在图像去噪数据集中选取SIDD Validation数据集中的sRGB图像,采集1280个大小为

256×256的噪声图像,作为训练数据集;

在图像去噪数据集中选取SIDD Benchmark数据集,利用SIDD结果评估网站进行评估后,作为测试数据集。

8.一种自监督图像去噪系统,其特征在于,包括:

数据集构造模块,配置用于构造含噪图像的数据集,数据集包括训练数据集、验证数据集和测试数据集;

网络架构构造模块,配置用于利用非对称下采样盲点网络框架构造互补盲点网络框架,并在互补盲点网络框架中设置掩码映射器分支和具有分块随机置乱的增强像素重组下采样分支;

网络生成模块,配置用于在互补盲点网络框架中,将掩码映射器分支和增强像素重组下采样分支进行组合,在盲点网络中增设判断条件参数,生成互补盲点网络;

互补盲点网络框架包括两个平行分支,分别是掩码映射器分支和增强像素重组下采样分支,两个分支共享一个掩蔽卷积的互补盲点网络,当像素重组下采样且条件参数输入为True时,盲点网络则分别采用3×3和5×5中心掩码卷积对输入设置盲点;否则,掩码映射器下采样的输出用1×1卷积进行处理;盲点网络的结构还包括特征提取模块,稠密膨胀卷积模块和特征聚合模块,特征提取和聚合模块由多个1×1的卷积层和ReLU层组成,稠密膨胀卷积模块由9个膨胀卷积组成;

网络训练模块,配置用于利用Adam优化器训练互补盲点网络;

网络测试模块,配置用于利用测试数据集,通过对不同下采样步长的结果进行加权平均来获得最终去噪结果,以完成互补盲点网络的测试;

去噪处理模块,配置用于采集含噪图像,并利用测试后的互补盲点网络进行去噪处理。

9.一种自监督图像去噪装置,其特征在于,包括:

存储器,用于存储自监督图像去噪程序;

处理器,用于执行所述自监督图像去噪程序时实现如权利要求1至7任一项权利要求所述的自监督图像去噪方法的步骤。

10.一种可读存储介质,其特征在于:所述可读存储介质上存储有自监督图像去噪程序,所述自监督图像去噪程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项权利要求所述的自监督图像去噪方法的步骤。