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专利号: 2025102389563
申请人: 广东海洋大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-01
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于新型优化器的遥感图像去噪方法,其特征在于,包括以下步骤:S1:采集遥感噪声图像,并将所述遥感噪声图像划分为训练集和测试集;

S2:利用GAF算法对DudeNet去噪模型进行梯度优化,并利用训练集对梯度优化后的DudeNet去噪模型进行训练;

所述S2中包括以下分步骤:

S21:利用GAF算法中的缩放因子 和灵敏度因子 调整GAF算法的梯度范围;

S22:利用损失函数更新GAF算法的梯度,并将更新后的GAF算法的梯度替换DudeNet去噪模型的梯度,获得梯度优化后的DudeNet去噪模型;

所述S22中利用损失函数更新GAF算法的梯度,公式为:;

其中, 为随机训练过程的梯度, 为梯度符号, 为权重向量,为迭代的次数, 为数据集数据的数量, 为损失函数, 为模型对每个输入样本在每次迭代中的输出,为训练批次中的输入样本, 为权重向量, 为输入样本的对应标签, 为第 次迭代的梯度, 为动量系数, 为第 次迭代的梯度, 为学习率, 为动量更新后的梯度应用于GAF函数,获得调整后的梯度, 为不同类型的GAF函数, 为第 次迭代的权重向量;

S23:利用训练集对梯度优化后的DudeNet去噪模型进行训练;

S3:利用测试集对训练好的DudeNet去噪模型进行测试,并利用图像质量衡量指标进行评价,完成基于新型优化器的遥感图像去噪。

2.根据权利要求1所述的一种基于新型优化器的遥感图像去噪方法,其特征在于,所述S21中缩放因子 和灵敏度因子 设置为 和 。

3.根据权利要求1所述的一种基于新型优化器的遥感图像去噪方法,其特征在于,所述S22中DudeNet去噪模型包括特征提取模块FEB、图像增强模块EB、压缩模块CB和重建模块RB。

4.根据权利要求3所述的一种基于新型优化器的遥感图像去噪方法,其特征在于,所述特征提取模块FEB包括两个并行的第一特征提取模块FEBnet1和第二特征提取模块FEBnet2,所述第一特征提取模块FEBnet1通过稀疏机制从输入噪声图像中提取全局特征和局部特征,所述第二特征提取模块FEBnet2用于从输入噪声图像中提取补充特征;

所述第一特征提取模块FEBnet1采用稀疏机制,包括卷积层、批归一化层和ReLU激活层;

所述第一特征提取模块FEBnet1的输出 表示为:;

其中, 为 卷积函数, 为由三个卷积层、批归一化层和ReLU激活层组成的模块, 为稀疏机制, 为由一个卷积层、批归一化层和ReLU激活层组成的模块,为输入噪声图像;

所述第二特征提取模块FEBnet2包括依次连接的卷积层、ReLU激活层和卷积层;

所述第二特征提取模块FEBnet2的输出 表示为:;

其中, 为 卷积函数, 为依次执行15个卷积层和ReLU激活层的功能模块。

5.根据权利要求4所述的一种基于新型优化器的遥感图像去噪方法,其特征在于,所述图像增强模块EB包括第一图像增强模块EB1和第二图像增强模块EB2,所述第一图像增强模块EB1用于融合第一特征提取模块FEBnet1和第二特征提取模块FEBnet2的输出特征,并通过批归一化层和ReLU激活层进行处理;所述第二图像增强模块EB2用于融合第一图像增强模块EB1的输出特征和输入图像,并使用1×1卷积对输出特征进行压缩;

所述第一图像增强模块EB1的输出 表示为:

其中, 表示融合操作, 为激活层, 为批归一化层, 为卷积函数,为压缩模块;

所述第二图像增强模块EB2的输出 表示为:

其中, 表示对第一图像增强模块EB1的输出 进行卷积以压缩数据。

6.根据权利要求5所述的一种基于新型优化器的遥感图像去噪方法,其特征在于,所述压缩模块CB包括第一卷积层CB1、第二卷积层CB2和第三卷积层CB3,所述第一卷积层CB1位于第二特征提取模块FEBnet2的末尾,所述第二卷积层CB2位于第一图像增强模块EB1和第二图像增强模块EB2之间,所述第三卷积层CB3位于第二图像增强模块EB2和重建模块RB之间;

所述压缩模块CB的输出表示为:

其中, 为第三卷积层CB3输出的残差特征。

7.根据权利要求6所述的一种基于新型优化器的遥感图像去噪方法,其特征在于,所述重建模块RB使用残差连接,用于将压缩后的特征映射到去噪后的图像中,输出表示为:;

其中, 为重构的清晰图像。

8.根据权利要求1所述的一种基于新型优化器的遥感图像去噪方法,其特征在于,所述S3中图像质量衡量指标为:;

其中, 为图像质量衡量指标, 为图像强度的最大值, 为均方误差,为图像像素的行数, 为图像像素的列数, 为 的取值,为 的取值, 为原始输入图像的像素值, 为处理后图像的像素值。