一种基于多尺度边缘特征融合的图像去噪方法

文档序号:36653798发布日期:2024-01-06 23:40阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于多尺度边缘特征融合的图像去噪方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于多尺度边缘特征融合的图像去噪方法,其特征在于,所述步骤一具体为:数据集由400张180×180像素的灰度图像构建灰度图像样本集和3859张的彩色图像构建彩色图像样本集,分割为50×50像素,400个灰度图像被划分为15200个图像块,3859个彩色图像被划分为1218558个图像块,在图像训练过程中,将训练的图像块随机旋转,分别进行旋转90度、旋转180度、旋转270度、旋转90度并翻转、旋转180度并翻转、旋转270度并翻转和垂直翻转的操作,同时将加性高斯白噪声加入灰度和彩色图像形成密集的高斯白噪声。

3.根据权利要求2所述的一种基于多尺度边缘特征融合的图像去噪方法,其特征在于,训练集为了更加模拟真实世界中的噪声情况,而加入的加性高斯白噪声,通过数据仿真,得出加性高斯白噪声仿真模型用如下公式表示:

4.根据权利要求1所述的一种基于多尺度边缘特征融合的图像去噪方法,其特征在于,步骤二中所述的上层网络msfenet采用了双层网络结构,具体为:上层网络由6层组成,2层的dconv+bn+relu层,2层dconv,以及2层bn+relu;下层网络结构由10层组成,4层的dconv+bn+relu层,3层dconv,以及3层bn+relu,并且在网络中会引入2个跳跃连接,分别是第一层dconv与第五层dconv相连和第一层dconv与第九层dconv相连,其中使用了空洞卷积来增加感受野,空洞率为2,卷积核的大小为3×3;

5.根据权利要求1所述的一种基于多尺度边缘特征融合的图像去噪方法,其特征在于,步骤二中所述的边缘提取网络模型具体为:采用基于canny算子的边缘提取网络,来提取图像的边缘信息,用以增强和保留图像的边缘细节。

6.根据权利要求1所述的一种基于多尺度边缘特征融合的图像去噪方法,其特征在于,步骤三所述的以增强边缘特征的融合网络包含一个conv+bn+relu层、两个conv层和cbam模块。

7.根据权利要求6所述的一种基于多尺度边缘特征融合的图像去噪方法,其特征在于,cbam模块结合了信道注意机制和空间注意机制,能够自适应地关注图像特征的重要通道和空间位置,从而提高模型的表达能力和性能。

8.根据权利要求1所述的一种基于多尺度边缘特征融合的图像去噪方法,其特征在于,步骤四所述的去噪神经网络由17层组成,一个cbr块,4个dcbr块,2个cc块、2个ccc块和2个conv层,其中引入了基于senet的注意力机制和跳跃连接;

9.根据权利要求1所述的一种基于多尺度边缘特征融合的图像去噪方法,其特征在于,步骤五所述损失函数采用对异常值更加敏感的l2范数来调节模型参数,公式为:

10.根据权利要求1所述的一种基于多尺度边缘特征融合的图像去噪方法,其特征在于,学习率根据训练的epoch数量进行动态调整,采用adam算法对损失函数进行了优化。


技术总结
一种基于多尺度边缘特征融合的图像去噪方法,属于图像处理技术领域。本发明把融合多尺度特征和边缘检测提取的边缘特征的输出作为先验知识,为了保留图像的详细信息,将具有先验知识的图像与噪声图像一起输入到去噪网络中,通过网络的学习建立起噪声图像到干净图像的准确映射,最终对图像的高斯噪声进行预测最终将真实图像与网络结构预测的噪声作差最终得到干净的图像。本发明与现有技术相比,主要解决了去噪过程中特征丢失等现象,增强了图像的边缘和其他细节结构的保留和恢复能力,且降低了图像的伪影与失真,提高了图像的质量和清晰度。

技术研发人员:袁秋月,苏赋,刘梦瑶,杨强,张江平,陈周,车熹昊
受保护的技术使用者:西南石油大学
技术研发日:
技术公布日:2024/1/15
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