兵工学报 ›› 2024, Vol. 45 ›› Issue (4): 1344-1353.doi: 10.12382/bgxb.2022.0786
收稿日期:
2022-09-07
上线日期:
2024-04-30
通讯作者:
基金资助:
LIN Sen*(), WANG Jingang, GAO Hongwei
Received:
2022-09-07
Online:
2024-04-30
摘要:
在现代化战争中,广泛利用图像等载体获取信息,但雾天环境下得到的图像不仅影响场景呈现,而且会掩盖重要特征。为提高雾天图像在现代化战争的利用价值,提出一种基于全局补偿注意力机制的战场图像去雾方法。构建全局补偿模块保证输出图像的完整性,并加入通道下采样恢复清晰图像;使用密集残差模块学习退化图像和清晰图像的非线性映射,同时加入注意力机制提高网络的灵活处理能力;通过提升输入图像的通道数量确保网络充分学习特征信息。实验结果表明,与经典和新颖图像去雾方法比较,所提方法在主观和客观评价上均取得出色成绩,说明该方法将注意力机制和全局补偿模块充分结合,有效缓解了战场图像退化问题,同时注重特征增强,使信息得以完整呈现,具有更优越的性能。
中图分类号:
林森, 王金刚, 高宏伟. 基于全局补偿注意力机制的战场图像去雾方法[J]. 兵工学报, 2024, 45(4): 1344-1353.
LIN Sen, WANG Jingang, GAO Hongwei. Battlefield Image Dehazing Based on Global Compensation Attention Mechanism[J]. Acta Armamentarii, 2024, 45(4): 1344-1353.
卷积层 | 结构 | 输入通道数 | 输出通道数 | 输出大小 |
---|---|---|---|---|
Conv1_1 | 3×3 | 64 | 64 | 246×246 |
Conv1_2 | 3×3 | 128 | 128 | 246×246 |
Conv1_3 | 3×3 | 256 | 256 | 246×246 |
Conv1_4 | 3×3 | 512 | 64 | 246×246 |
Conv2 | 1×1 | 64 | 64 | 1×1 |
Conv3_1 | 3×3 | 64 | 1 | 246×246 |
Conv3_2 | 3×3 | 1 | 1 | 246×246 |
Conv3_3 | 3×3 | 1 | 64 | 246×246 |
表1 模块内参数
Table 1 Internal parameters of the module
卷积层 | 结构 | 输入通道数 | 输出通道数 | 输出大小 |
---|---|---|---|---|
Conv1_1 | 3×3 | 64 | 64 | 246×246 |
Conv1_2 | 3×3 | 128 | 128 | 246×246 |
Conv1_3 | 3×3 | 256 | 256 | 246×246 |
Conv1_4 | 3×3 | 512 | 64 | 246×246 |
Conv2 | 1×1 | 64 | 64 | 1×1 |
Conv3_1 | 3×3 | 64 | 1 | 246×246 |
Conv3_2 | 3×3 | 1 | 1 | 246×246 |
Conv3_3 | 3×3 | 1 | 64 | 246×246 |
方法 | CIEDE2000↓ |
---|---|
DCP方法 | 18.11 |
CEEF方法 | 21.59 |
DehazeNet方法 | 21.41 |
RefineDNet方法 | 17.69 |
本文方法 | 17.12 |
表2 CIEDE2000色卡实验结果
Table 2 Experimental results of CIEDE2000 color card
方法 | CIEDE2000↓ |
---|---|
DCP方法 | 18.11 |
CEEF方法 | 21.59 |
DehazeNet方法 | 21.41 |
RefineDNet方法 | 17.69 |
本文方法 | 17.12 |
方法 | SSIM↑ | PSNR↑ | MSE↓ | SNR↑ | ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
outdoor | indoor | synthetic | outdoor | indoor | synthetic | outdoor | indoor | synthetic | outdoor | indoor | synthetic | |
DCP方法 | 0.61 | 0.54 | 0.77 | 11.65 | 12.95 | 16.65 | 1708.67 | 3350.46 | 1668.58 | 9.81 | 5.97 | 9.98 |
CEEF方法 | 0.62 | 0.52 | 0.76 | 14.41 | 12.80 | 16.72 | 1661.07 | 3475.57 | 1556.13 | 9.33 | 6.90 | 9.96 |
DehazeNet方法 | 0.88 | 0.53 | 0.88 | 22.93 | 12.86 | 23.95 | 416.86 | 3455.18 | 300.03 | 17.53 | 5.86 | 18.81 |
RefineDNet方法 | 0.92 | 0.58 | 0.86 | 20.93 | 12.76 | 20.67 | 686.45 | 3507.52 | 640.92 | 14.42 | 6.86 | 15.53 |
本文方法 | 0.90 | 0.59 | 0.88 | 25.15 | 15.45 | 25.77 | 265.84 | 2974.61 | 209.19 | 19.75 | 7.56 | 20.90 |
表5 不同方法在不同数据集上的测试结果
Table 5 Test results of different methods on different datasets
方法 | SSIM↑ | PSNR↑ | MSE↓ | SNR↑ | ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
outdoor | indoor | synthetic | outdoor | indoor | synthetic | outdoor | indoor | synthetic | outdoor | indoor | synthetic | |
DCP方法 | 0.61 | 0.54 | 0.77 | 11.65 | 12.95 | 16.65 | 1708.67 | 3350.46 | 1668.58 | 9.81 | 5.97 | 9.98 |
CEEF方法 | 0.62 | 0.52 | 0.76 | 14.41 | 12.80 | 16.72 | 1661.07 | 3475.57 | 1556.13 | 9.33 | 6.90 | 9.96 |
DehazeNet方法 | 0.88 | 0.53 | 0.88 | 22.93 | 12.86 | 23.95 | 416.86 | 3455.18 | 300.03 | 17.53 | 5.86 | 18.81 |
RefineDNet方法 | 0.92 | 0.58 | 0.86 | 20.93 | 12.76 | 20.67 | 686.45 | 3507.52 | 640.92 | 14.42 | 6.86 | 15.53 |
本文方法 | 0.90 | 0.59 | 0.88 | 25.15 | 15.45 | 25.77 | 265.84 | 2974.61 | 209.19 | 19.75 | 7.56 | 20.90 |
图像大小 | DCP 方法 | CEEF 方法 | DehazeNet 方法 | RefineDNet 方法 | 本文方法 |
---|---|---|---|---|---|
256×256 | 2.849 | 0.115 | 0.273 | 0.098 | 0.055 |
512×512 | 11.821 | 0.542 | 1.267 | 0.320 | 0.174 |
表6 不同方法的运行时间
Table 6 Running time of different methodss
图像大小 | DCP 方法 | CEEF 方法 | DehazeNet 方法 | RefineDNet 方法 | 本文方法 |
---|---|---|---|---|---|
256×256 | 2.849 | 0.115 | 0.273 | 0.098 | 0.055 |
512×512 | 11.821 | 0.542 | 1.267 | 0.320 | 0.174 |
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