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基于多任务卷积神经网络的红外与可见光多分辨率图像融合 被引量：6
1
作者 朱雯青 张宁 +2 位作者 李争 刘鹏 汤心溢 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期289-296,共8页
红外与可见光图像融合一直是图像领域研究的热点,融合技术能弥补单一传感器的不足,为图像理解与分析提供良好的成像基础。因生产工艺以及成本的限制,红外探测器的分辨率远低于可见光探测器,并在一定程度上因源图像分辨率的差异阻碍了实... 红外与可见光图像融合一直是图像领域研究的热点,融合技术能弥补单一传感器的不足,为图像理解与分析提供良好的成像基础。因生产工艺以及成本的限制,红外探测器的分辨率远低于可见光探测器,并在一定程度上因源图像分辨率的差异阻碍了实际应用。针对红外与可见光图像分辨率不一致的问题,提出了用于红外图像超分辨率重建与融合的多任务卷积网络框架,应用于多分辨率图像融合。在网络结构方面,首先设计了双通道网络分别提取红外与可见光特征,使算法不受源图像分辨率的限制;其次提出了特征上采样模块,先用双线性插值方法增加像素个数,再通过多层感知器精细化拟合像素平滑空间与高频空间的映射关系,无需重新训练模型即可实现任意尺度的红外图像上采样;接着将线性注意力引入网络,学习特征空间位置间的非线性关系,抑制无关信息并增强网络对全局信息的表达。在损失函数方面,提出了梯度损失,保留红外与可见光图像中绝对值较大的滤波器响应值,并计算该值与重建的融合图像响应值的Frobenius范数,无需理想的融合图像作为真值监督网络学习就能生成融合图像;此外,在梯度损失、像素损失的共同作用下对多任务模型进行优化,可以同时重建融合图像和高分辨率红外图像。算法在RoadScene数据集上进行训练,与其他4种相关算法在TNO数据集上进行对比,主观性能上该方法可以输入任意分辨率的源图像,融合图像红外目标突出、可见光细节纹理丰富,在源图像分辨率相差较大时能重建特征清晰的高分辨率红外图像,模型泛化性能强;客观性能上在信息熵、差异相关性总量、空间频率等多个评价指标上表现优异,结果表明重建的融合图像信息丰富、信息转化率高、清晰度高,验证了算法的有效性。 展开更多
关键词 红外与可见光融合 多分辨率图像融合 线性注意力 梯度损失 红外图像超分辨率
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全局-局部注意力引导的红外图像恢复算法
2
作者 刘晓朋 张涛 《红外技术》 CSCD 北大核心 2024年第7期791-801,共11页
针对真实世界的红外图像恢复算法中存在的图像模糊、纹理失真、参数过大等问题,提出了一种用于真实红外图像的全局-局部注意力引导的超分辨率重建算法。首先,设计了一种跨尺度的全局局部特征融合模块,利用多尺度卷积和Transformer并行... 针对真实世界的红外图像恢复算法中存在的图像模糊、纹理失真、参数过大等问题,提出了一种用于真实红外图像的全局-局部注意力引导的超分辨率重建算法。首先,设计了一种跨尺度的全局局部特征融合模块,利用多尺度卷积和Transformer并行融合不同尺度的信息,并通过可学习因子引导全局和局部信息的有效融合。其次,提出了一种新颖的退化算法,即域随机化退化算法,以适应真实红外场景图像的退化域。最后,设计了一种新的混合损失函数,利用权重学习和正则化惩罚来增强网络的恢复能力,同时加快收敛速度。在经典退化图像和真实场景红外图像上的测试结果表明,与现有方法相比,该算法恢复的图像纹理更逼真,边界伪影更少,同时参数总数最多可减少20%。 展开更多
关键词 域随机化退化算法 跨尺度融合 红外图像超分辨率 生成对抗网络
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基于改进总广义变分的单幅红外图像超分辨率算法 被引量：2
3
作者 陈继光 苏冰山 《轻工学报》 CAS 2020年第4期103-108,共6页
针对传统总广义变分(TGV)算法在红外图像超分辨率重建过程中难以有效抑制噪声的问题,提出了一种基于改进TGV的单幅红外图像超分辨率算法.该算法首先将二阶TGV模型与一阶梯度锐化算子相结合,在算法实现的梯度上升阶段加上一阶梯度锐化算... 针对传统总广义变分(TGV)算法在红外图像超分辨率重建过程中难以有效抑制噪声的问题,提出了一种基于改进TGV的单幅红外图像超分辨率算法.该算法首先将二阶TGV模型与一阶梯度锐化算子相结合,在算法实现的梯度上升阶段加上一阶梯度锐化算子,在梯度下降阶段的系数中加上一阶梯度锐化算子的系数,得到一种新的红外图像超分辨率正则化模型;然后采用一阶主-对偶优化算法求得高分辨率红外图像.实验结果表明,该算法的主观视觉效果和客观评价指标均优于其他传统算法,可获得质量较高的高分辨率红外图像,能有效抑制噪声,降低硬件实现的复杂度,有较强的实用性. 展开更多
关键词 红外图像超分辨率 总广义变分 梯度锐化算子 正则化
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基于多传感器像素分类的红外图像超分辨率算法
4
作者 陈继光 苏冰山 《科学技术创新》 2020年第20期81-82,共2页
本文提出了一种新的红外图像超分辨率算法。算法将同场景的低分辨率红外图像和高分辨率可见光图像信息有机集合起来,得到一种基于多传感器的红外图像超分辨率正则化模型。本文将各向异性张量获取的高分辨率可见光图像信息与低分辨率红... 本文提出了一种新的红外图像超分辨率算法。算法将同场景的低分辨率红外图像和高分辨率可见光图像信息有机集合起来,得到一种基于多传感器的红外图像超分辨率正则化模型。本文将各向异性张量获取的高分辨率可见光图像信息与低分辨率红外图像做像素相关性分类,然后将分类后得到的相关边缘对二阶总广义变分模型加权,最终采用一阶主-对偶优化算法求得最优解。实验表明该算法可获得质量较高的高分辨率红外图像,并且有效抑制无关信息的干扰,在主观视觉效果和客观评价指标方面均优于其他算法。 展开更多
关键词 多传感器 红外图像超分辨率 算法
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红外图像超分辨率重建技术研究 被引量：3
5
作者 王岳 李双喜 王磊 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期524-530,共7页
利用图像超分辨率重建技术可以在不改进硬件的情况下提升现有成像系统的图像分辨率。为提升红外图像质量,提出了一种基于NSCT变换与自适应正则化重建相结合的图像超分辨率重建算法。算法充分考虑了实际红外图像中噪声特点,利用NSCT变换... 利用图像超分辨率重建技术可以在不改进硬件的情况下提升现有成像系统的图像分辨率。为提升红外图像质量,提出了一种基于NSCT变换与自适应正则化重建相结合的图像超分辨率重建算法。算法充分考虑了实际红外图像中噪声特点,利用NSCT变换特点在尽可能减少图像信息损失的条件下,对加性噪声与乘性噪声采用不同策略进行了抑制,并对预处理后的红外图像序列进行自适应正则化重建。实验结果表明本算法处理后的红外图像在主观视觉效果与客观指标上较传统图像处理方法均有改善。 展开更多
关键词 红外图像超分辨率重建 NSCT变换 噪声抑制 自适应正则化
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变电设备红外图像致热型缺陷超分辨率识别方法 被引量：2
6
作者 任罡 查显光 +3 位作者 胡晓丽 张梦梦 朱向军 刘旻超 《工业加热》 CAS 2023年第8期62-65,69,共5页
变电设备的致热型缺陷是影响变电设备安全、稳定运行的主要因素,会影响整个的温度控制工作。致热型缺陷识别过程中,受感光元件精度的影响,导致采集的红外图像存在空间分辨率低、清晰度差等问题。为解决这一问题,提出变电设备红外图像致... 变电设备的致热型缺陷是影响变电设备安全、稳定运行的主要因素,会影响整个的温度控制工作。致热型缺陷识别过程中,受感光元件精度的影响,导致采集的红外图像存在空间分辨率低、清晰度差等问题。为解决这一问题,提出变电设备红外图像致热型缺陷超分辨率识别方法。构建图像降质模型,采用近似稀疏函数正则化方法,重建红外图像的超分辨率,提高其整体质量。通过中值直方图非均匀算法,消除红外图像中存在的“鬼影”,完成图像校正处理。并将处理后的图像输入到改进的残差网络中,获取变电设备过热区域的温度,以此实现变电设备致热型缺陷的识别。实验结果表明,所提方法的图像采集质量高、缺陷识别率在95%以上、缺陷误报率保持在20%以内。 展开更多
关键词 变电设备 红外图像超分辨率重建 中值直方图非均匀算法 致热型缺陷识别 改进残差网络
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基于结构稀疏化的红外图像超分辨率重建算法
7
作者 祁伟 李伟 陈钱 《电子技术与软件工程》 2020年第3期130-131,共2页
本文在稀疏编码的基础上,对红外图像特性进行分析,提出了一种基于结构稀疏化的红外图像超分辨率重建算法。该算法将稀疏作为先验知识,通过对稀疏进行结构化编组,学习字典中高能量的区域,通过纹理代价函数和结构代价函数来实现图像的超... 本文在稀疏编码的基础上,对红外图像特性进行分析,提出了一种基于结构稀疏化的红外图像超分辨率重建算法。该算法将稀疏作为先验知识,通过对稀疏进行结构化编组,学习字典中高能量的区域,通过纹理代价函数和结构代价函数来实现图像的超分辨率重建。实验结果表明,本文算法较传统的稀疏编码方法在PSNR方面提高4-5dB,重建后的图像更加清晰,背景层次感更强。 展开更多
关键词 稀疏编码方法 红外图像超分辨率重建算法 结构稀疏化
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