一种水下图像增强方法及装置制造方法及图纸

本申请涉及一种水下图像增强方法及装置，其方法包括基于DDPM模型，输入随机选取的训练集中的原始水下图像、每个时间步长下的噪声图像、以及在当前时间步长处对应的原始水下图像和噪声图像的差值，输出当前时间步长下加入的噪声，并设计输入参数的损失函数；当模型的输出值与均匀采样的当前时间步长下的噪声相比满足预设条件时，优化模型的网络参数；迭代训练模型直至损失函数收敛，获得目标模型；随机采样任一原始水下图像和任一高斯噪声，输入目标模型中，结合预设的降噪公式，预测得到上一时间步长的增强水下图像，迭代直至得到与采样的原始水下图像对应的真实清晰图像。本申请具有提高模型泛化能力的效果。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及水下图像处理，尤其是涉及一种水下图像增强方法及装置。

技术介绍

1、目前，随着人类活动越来越多地进入海洋，水下图像增强(underwater imageenhancement,uie)受到了极大的关注。然而，由于复杂多变的水下环境以及恶劣的照明条件，给改善退化水下图像的质量带来了重大挑战。水下图像的退化主要是由水下环境中可见光波长的选择性吸收和散射引起的，导致所获取的水下图像表现出低对比度、低亮度、显著的颜色偏差、模糊的细节、不均匀的亮点和其他缺陷等。这些限制，极大地阻碍了海洋生态学、海洋生物学和考古学、遥控潜水器和自动水下航行器等领域的实际应用。因此，uie的研究对推进相关领域的实际研究具有重要意义。

2、中国专利公开号cn116167941a公开了一种基于rgb通道恢复的水下图像增强方法，包括：获取由水下退化图像和水下清晰图像构成的图像集；采用生成对抗网络构建水下图像增强模型，并设计一个多项损失函数；基于获取的图像集和设计的多项损失函数，训练水下图像增强模型；将待增强的水下退化图像输入训练好的水下图像增强模型，得到待增强的水下退化本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种水下图像增强方法，其特征在于，包括以下步骤，

2.根据权利要求1所述的水下图像增强方法，其特征在于，所述DDPM模型的主网络架构基于Unet网络，所述Unet网络的输入端还连接有用于将从所述原始水下图像中提取的底层信息无缝集成到所述Unet网络的每一层中的内容补偿模块。

3.根据权利要求2所述的水下图像增强方法，其特征在于，所述Unet网络包括依次串联的采样不同特征维度的第一下采样层、第二下采样层、第三下采样层和第四下采样层，依次串联的采样不同特征维度的第一上采样层、第二上采样层、第三上采样层和第四上采样层，以及位于下采样层和上采样层之间的第一连接层、第二...

【技术特征摘要】

1.一种水下图像增强方法，其特征在于，包括以下步骤，

2.根据权利要求1所述的水下图像增强方法，其特征在于，所述ddpm模型的主网络架构基于unet网络，所述unet网络的输入端还连接有用于将从所述原始水下图像中提取的底层信息无缝集成到所述unet网络的每一层中的内容补偿模块。

3.根据权利要求2所述的水下图像增强方法，其特征在于，所述unet网络包括依次串联的采样不同特征维度的第一下采样层、第二下采样层、第三下采样层和第四下采样层，依次串联的采样不同特征维度的第一上采样层、第二上采样层、第三上采样层和第四上采样层，以及位于下采样层和上采样层之间的第一连接层、第二连接层和第三连接层；

4.根据权利要求3所述的水下图像增强方法，其特征在于，所述内容补偿模块包括第一卷积层、第二卷积层、第三卷积层和第四卷积层；

5.根据权利要求1所述的水下图像增强方法，其特征在于，所述损失函数的表达式如下：

...

【专利技术属性】
技术研发人员：王员根，施小文，
申请(专利权)人：广州大学，
类型：发明
国别省市：