[發明專利]一種區域自適應的圖像去霧系統及方法

有效

• 申請號: 201910995780.0
• 申請日: 2019-10-18
• 公開（公告）號: CN110738624B
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發明（設計）人: 吳慶波;李輝;魏浩冉;李宏亮;孟凡滿
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T7/41;G06V10/80;G06V10/82;G06K9/62;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 成都正華專利代理事務所(普通合伙) 51229
• 代理人: 陳選中

1.一種區域自適應的圖像去霧系統，其特征在于，包括預去霧模塊、與所述預去霧模塊連接的自適應區域劃分模塊、分別與所述自適應區域劃分模塊連接的余霧去除模塊和紋理修復模塊，以及分別與所述余霧去除模塊和紋理修復模塊連接的特征融合模塊，其中：

所述預去霧模塊用于對有霧圖片進行預去霧處理，得到有霧圖片最初的中間去霧結果和紋理損失譜；

所述自適應區域劃分模塊用于利用紋理損失譜將最初的中間去霧結果劃分為欠去霧區域和紋理損失區域；

所述余霧去除模塊用于對欠去霧區域進行余霧處理，并提取經余霧處理后的特征譜；

所述紋理修復模塊利用紋理損失區域對有霧圖片進行紋理修復，并提取經紋理修復后的特征譜；

所述特征融合模塊用于將經余霧處理后的特征譜和經紋理修復后的特征譜進行級聯處理，并依次通過第九卷積單元和第十卷積單元將融合后的特征譜映射至圖像空間，得到最終的去霧圖像；

所述圖像去霧系統的損失函數的表達式如下：

Loss_total＝λ₁·Loss_mid+Loss_final

其中，Loss_total表示圖像去霧系統的損失函數，λ₁表示超參數，Loss_mid表示最初的中間去霧結果與真值的均方誤差，Loss_final表示最終的去霧圖像與真值的均方誤差，W，H分別表示輸入有霧圖像的寬度和高度，x,y分別表示水平和垂直方向的坐標，I表示最初的中間去霧結果，C表示最終的中間去霧結果，J表示有霧圖片對應的清晰圖片。

2.根據權利要求1所述的區域自適應的圖像去霧系統，其特征在于，所述預去霧模塊包括第一輸入層、與所述第一輸入層連接的第一卷積單元、與所述第一卷積單元連接的第二卷積單元、分別與所述第二卷積單元連接的第一平滑空洞卷積殘差塊和第三卷積單元、與所述第一平滑空洞卷積殘差塊連接的第二平滑空洞卷積殘差塊、與所述第三卷積單元連接的第四卷積單元、分別與所述第二平滑空洞卷積殘差塊和第四卷積單元連接的第一反卷積單元、與所述第一反卷積單元連接的第五卷積單元、分別與所述第五卷積單元連接的第六卷積單元和第七卷積單元，以及分別與所述第六卷積單元和第七卷積單元連接的第一輸出層，其中：

所述第一卷積單元包括依次連接的第一卷積層、第一激活函數層Relu和第一歸一化層BN，所述第一卷積層的卷積核大小為3×3，步長為1，輸入通道數為4，輸出通道數為32；

所述第二卷積單元包括依次連接的第二卷積層、第二激活函數層Relu和第二歸一化層BN，所述第二卷積層的卷積核大小為3×3，步長為2，輸入通道數為32，輸出通道數為64；

所述第三卷積單元包括依次連接的第三卷積層、第三激活函數層Relu和第三歸一化層BN，所述第三卷積層的卷積核大小為3×3，步長為1，輸入通道數為64，輸出通道數為64；

所述第四卷積單元包括依次連接的第四卷積層、第四激活函數層Relu和第四歸一化層BN，所述第四卷積層的卷積核大小為3×3，步長為1，輸入通道數為64，輸出通道數為64；

所述第五卷積單元包括依次連接的第五卷積層、第五激活函數層Relu和第五歸一化層BN，所述第五卷積層的卷積核大小為3×3，步長為1，輸入通道數為32，輸出通道數為32；

所述第六卷積單元包括依次連接的第六卷積層、第六激活函數層Relu和第六歸一化層BN，所述第六卷積層的卷積核大小為1×1，步長為1，輸入通道數為32，輸出通道數為3；

所述第七卷積單元包括依次連接的第七卷積層、第七激活函數層Relu和第七歸一化層BN，所述第七卷積層的卷積核大小為3×3，步長為1，輸入通道數為32，輸出通道數為1；

所述第一平滑空洞卷積殘差塊的輸入通道數和輸出通道數均為64，空洞率為2；

所述第二平滑空洞卷積殘差塊的輸入通道數和輸出通道數均為64，空洞率為4；

所述第一反卷積單元包括依次連接的第一反卷積層、激活函數層Relu和歸一化層BN，所述第一反卷積層的卷積核大小為4×4，步長為2，輸入通道數為64，輸出通道數為32。