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高效多尺度卷積自注意力單幅圖像除雨方法
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作者:
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1.桂林電子科技大學(xué) 計算機與信息安全學(xué)院;2.桂林電子科技大學(xué) 海洋工程學(xué)院

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廣西自然科學(xué)基金面上項目(2019GXNSFAA245053);廣西科技重大專(zhuān)項(AA19254016);廣西碩士研究生創(chuàng )新項目(YCSW2021174);海洋強國戰略下廣西海洋文化譯介研究(2021KY0184);北海市科技規劃項目(202082033).


Efficient Multi-scale Convolution Self-attention Single Image Rain Removal Method
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    摘要:

    雨天作為較常見(jiàn)的一種自然天氣情況,會(huì )極大地影響戶(hù)外視覺(jué)系統所拍攝到的圖像和視頻數據的成像質(zhì)量并制約后續高級計算機視覺(jué)任務(wù)的性能;針對目前除雨算法存在偽影殘留、細節丟失等問(wèn)題,為了充分提取圖像特征,有效去除雨條紋,提高除雨效率,提出一種新穎的單階段深度學(xué)習除雨方法;采用高效卷積和跨尺度自注意力相結合的方式,彌補純卷積網(wǎng)絡(luò )無(wú)法滿(mǎn)足的全局特征建模能力;嵌入多尺度空間特征融合模塊,有效增加網(wǎng)絡(luò )的感受野,增強網(wǎng)絡(luò )對不同分布的雨條紋特征的學(xué)習能力;設計了一種混合損失函數,利用各損失函數的優(yōu)勢來(lái)彌補單一損失函數表現出來(lái)的缺陷;經(jīng)過(guò)在不同類(lèi)型數據集上的大量實(shí)驗證明,該算法不僅能夠有效去除雨條紋,充分保留背景細節,而且處理速度也有顯著(zhù)的提升。

    Abstract:

    As a relatively common natural weather condition, rainy days will significantly affect the imaging quality of images and video data captured by outdoor vision systems and restrict the performance of subsequent advanced computer vision tasks. In order to fully extract image features, effectively remove rain streaks, and improve the efficiency of rain removal, a novel single-stage deep learning rain removal method is proposed to solve the problems of artifacts and loss of details in current rain removal algorithms. The combination of efficient convolution and cross-scale self-attention was used to make up for the global feature modeling capabilities that pure convolutional networks cannot meet. Embedding multi-scale spatial feature fusion modules to increase the receptive field of the network effectively and enhance the network's ability to learn rain streak features of different distributions. A hybrid loss function was designed to use the advantages of each loss function to make up for the shortcomings of a single loss function. A large number of experiments on different types of datasets have proved that the algorithm can effectively remove rain streaks, fully retain background details, and has a significant increase in processing speed.

    參考文獻
    相似文獻
    引證文獻
引用本文

李民謠,王鑫,顏靖柯,覃琴.高效多尺度卷積自注意力單幅圖像除雨方法計算機測量與控制[J].,2022,30(6):190-196.

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  • 收稿日期:2021-12-13
  • 最后修改日期:2021-12-22
  • 錄用日期:2021-12-31
  • 在線(xiàn)發(fā)布日期: 2022-06-21
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