一种水面倒影与反射去除方法及无人船水面可通航区域检测方法技术

本发明专利技术公开了一种水面倒影与反射去除方法，通过图像风格转换的方法对水面倒影和高光反射进行去除或减弱处理；图像风格转换的方法采用RDGAN网络，所述RDGAN网络的构建包括以下步骤：步骤1、基于CycleGAN模型使用单个生成器G附加一个轻量级的AdaIN编码器(AdaINC)实现；步骤2、在AdaIN编码器中交替使用自适应实例归一化(AdaIN)模块，空间自适应归一化(SPADE)模块进行归一化；在解码器中交替使用自适应实例归一化(AdaIN)模块，内容与空间自适应归一化(CSPADE)模块进行归一化；步骤3、通过生成的AdaIN调和插值来控制生成的水面降噪图像质量，本发明专利技术同时实现了水面倒影和高光反射两个域的去除或者减弱处理，可以应对复杂多变的水面环境感知问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及图像降噪以及无人船的智能感知领域，具体是一种水面倒影与反射去除方法及无人船水面可通航区域检测方法。

技术介绍

1、近年来，无人船艇(usv)技术在执行巡逻、监测、安防等任务中发挥着越来越重要的作用。水面可通航区域检测在无人船感知系统和水域测绘等许多应用中发挥着重要作用，通过对水域中水体图像分割的方法来估计水面可通航区域，可以为水面自动导航提供安全行驶范围的判断，并为usv的路径规划、避障和目标检测提供重要参考依据。

2、但是水面可通航区域检测是一项具有挑战性的任务。现有相机在阴天或者夜间与低照度环境下出现阴影导致图像不清晰，此外，水面在晴天的阳光照射下反射光会非常强烈，即使在晴天水面太阳光反射良好的情况下，水面会出现河岸、建筑物、植被等的倒影，会使获取的河道水面图像语义特征信息混乱。对于分割任务来说，这些都是噪声，常见的水面分割算法无法正常工作。总之，在实际应用中，usv直接获取的图像中存在大量噪声干扰，尤其是存在以下情况：

3、(1)水面存在岸上的植被、建筑物等形成的倒影，常规的图像语义分割方法仅根据纹理特征很难判断本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种水面倒影与反射去除方法，其特征在于，通过图像风格转换的方法对水面倒影和高光反射进行去除或减弱处理；

2.根据权利要求1所述的一种水面倒影与反射去除方法，其特征在于，所述AdaIN模块中的AdaIN根据输入的样式编码，自适应地生成仿射参数，其归一化的计算公式如下：

3.根据权利要求3所述的一种水面倒影与反射去除方法，其特征在于，所述AdaIN模块的AdaIN仿射参数K由AdaIN编码器得到，定义如下：

4.根据权利要求1所述的一种水面倒影与反射去除方法，其特征在于，通过对生成的AdaIN编码进行插值来控制生成图像质量，AdaIN编码插值计算方法为...

【技术特征摘要】

1.一种水面倒影与反射去除方法，其特征在于，通过图像风格转换的方法对水面倒影和高光反射进行去除或减弱处理；

2.根据权利要求1所述的一种水面倒影与反射去除方法，其特征在于，所述adain模块中的adain根据输入的样式编码，自适应地生成仿射参数，其归一化的计算公式如下：

3.根据权利要求3所述的一种水面倒影与反射去除方法，其特征在于，所述adain模块的adain仿射参数k由adain编码器得到，定义如下：

4.根据权利要求1所述的一种水面倒影与反射去除方法，其特征在于，通过对生成的adain编码进行插值来控制生成图像质量，adain编码插值计算方法为：

5.根据权利要求1所述的一种水面倒影与反射去除方法，其特征在于，所述步骤1中两个生成器改进为只使用单个生成器g，通过adain编码器实现，从域x到域y之间的可逆转换生成器定义为

6.根据权利要求2所述的一种水面倒影与反射去除方法，其特征在于，所述步骤1中的cspade模块是通过在spade模块中融合内容特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：张凯，余道洋，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，
类型：发明
国别省市：