【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】近日，中國科學(xué)院合肥物質(zhì)院智能所智慧農(nóng)業(yè)研究中心王儒敬研究員團(tuán)隊(duì)提出了一種基于多尺度空間特征的水下圖像增強(qiáng)方法。相關(guān)研究成果發(fā)表在計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域期刊 Journal of King Saud University - Computer and Information Sciences 上。
水下圖像的高質(zhì)量獲取一直是漁業(yè)監(jiān)測、環(huán)境保護(hù)及物種保護(hù)等領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)難題。水下圖像往往呈現(xiàn)出模糊、色彩失真等問題，嚴(yán)重影響了圖像的可用性和后續(xù)分析的準(zhǔn)確性。近年來，雖然深度學(xué)習(xí)技術(shù)在圖像增強(qiáng)領(lǐng)域取得了顯著進(jìn)展，但大多數(shù)現(xiàn)有方法對于計(jì)算資源和內(nèi)存的需求較高，難以在水下設(shè)備平臺上有效應(yīng)用。為了解決這個(gè)問題，團(tuán)隊(duì)提出了一種名為多尺度特征調(diào)制網(wǎng)絡(luò)(MFMN)的新方法，以更好地實(shí)現(xiàn)模型效率和重構(gòu)性能之間的權(quán)衡。具體來說，科研團(tuán)隊(duì)在一個(gè)類似于視覺變壓器(VIT)的模塊上開發(fā)了一個(gè)多尺度調(diào)制模塊，在該模塊中使用多尺度空間特征模塊提取輸入圖像的特征，動態(tài)選擇圖像特征空間中的代表性特征；此外，由于多尺度空間特征模塊從圖像的空間角度來處理圖像特征缺乏通道特征信息，團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步引入了通道混合模塊來執(zhí)行通道混合。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法在網(wǎng)絡(luò)參數(shù)方面比目前最先進(jìn)的水下圖像增強(qiáng)方法要小8.5倍，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了基本相同甚至更優(yōu)的圖像增強(qiáng)效。這意味著，在保持高性能的同時(shí)，該方法顯著降低了對計(jì)算資源的需求，為水下圖像增強(qiáng)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用提供了新的可能性。
鄭世健博士生為論文第一作者，汪六三副研究員為論文通訊作者。該項(xiàng)研究工作得到了國家自然科學(xué)基金、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃的支持。
圖1 MFMN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
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