基于生成式对抗网络的图像修复研究

来源 :西安工程大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lives63712094
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,深度学习在计算机视觉领域的研究与应用越来越广泛。作为计算机视觉的研究课题之一,图像修复技术已应用到卫星图像处理、军事公安、视频和多媒体系统图像处理等多个领域。其目的是按照一定的规则修复已经受损的图像,从而得到和原图像相似的图像。目前研究者提出了许多图像修复方法,在一定程度上修复了受损图像,但是也存在修复后图像边界模糊、图像纹理不清晰、视觉效果差等问题,无法获得满意的修复效果。因此,本文针对以上问题做了以下研究。(1)本文提出了一种融合边缘检测和自注意力机制的生成式对抗图像修复模型,该模型由边缘补全网络和纹理修复网络两部分构成。在进行图像边缘补全和纹理修复之前,要先生成真实图像和受损图像的边缘图像。目前边缘检测技术还存在提取到细节边缘信息不够的问题,基于此,本文提出了一种基于HED(Holistically-Nested Edge Detection)边缘检测模型的改进方法。改进的边缘检测方法包含三个部分:卷积网络、侧边输出网络和融合层。首先通过卷积网络提取图像的边缘特征。其次将卷积网络中不同卷积层的特征输出进行跨层融合,从而最大化地保留图像的边缘细节信息,然后通过侧边输出网络输出每个阶段的边缘特征。最后,通过融合侧边边缘特征来得到图像的边缘图。通过在BSDS数据集上对本文所建方法进行实验对比,结果表明,本文构建的改进HED边缘检测模型检测成功的精准率有所提升,并且从最终结果图像来看本文提出的图像边缘检测方法能够提取出包含更多细节的边缘图像。实验结果证明本文改进的边缘检测方法与现有的边缘检测方法比表现优异。(2)在完成图像的边缘检测之后,进行图像的边缘补全和纹理修复。首先训练一个边缘补全网络学习图像的边缘信息,对缺失的边缘进行预测补全,得到边缘补全图像。其次,将边缘补全图像和受损图像输入到纹理修复网络。在修复缺失的纹理时,通过在网络中加入自注意力机制捕获图像的全局信息,从而修复缺失的信息并生成图像的细节纹理。通过在Celeb A和Places2数据集上对本文提出的模型进行对比实验,实验数据表明:本文提出的模型比上下文注意力模型(context attention model)和边缘连接模型的相似度指数SSIM值均有显著提高。结果表明本文所建模型与现有图像修复模型相比,其性能有了明显的提高,得到的生成图像和真实图像比较接近。
其他文献
随着我国人口老龄化加剧,髋关节疾病发病率逐年上升,重大疾病或意外伤害导致髋关节疾病患者数量日益增多,使得人们对高质量人工髋关节的需求更加迫切。其中人工髋关节材料组配,接触界面的力学性能以及摩擦磨损是影响其使用性能的重要因素,因此分析人工髋关节的接触压力和摩擦磨损特性对于提高其使用性能具有重要理论参考价值。本文采用有限元分析和摩擦试验两种方法对人工髋关节的接触力学性能和摩擦磨损情况进行研究。选取“硬
在现有的土遗址保护措施中,监测技术是实现预防性保护的主要技术手段。对于缺乏基础通信设施的,位于偏远地区的土遗址,采用ZigBee、WiFi等无线通信技术存在通信距离短、能耗高、抗干扰能力差等缺陷。本文根据土遗址监测的基本需求,研究并实现了一种基于LoRa技术的土遗址监测系统。本文主要研究内容如下:(1)根据土遗址的特殊历史价值、所处环境的气候变化,对常见的几种无线通信技术进行对比,结合低功耗广域网
溶液的热物理(密度)、声学(声速)、输运(粘度)和光学(折光率)等数据在化工过程设计和操作中十分有用。同时,研究密度、粘度等理化性质对混合物组成的依赖性,对于理解分子间相互作用至关重要。低分子量PEG通常被认为是环保无毒溶剂,具有大量重要的工业应用,但目前文献中还比较缺乏其与水及分子有机溶剂组成的混合体系的物理化学等性质。本文测定了八个二元体系x PEG 400+(1-x)水/甲醇/乙醇/正丙醇/
多级A/O-MBBR组合工艺因其将生物膜法和活性污泥法相结合,具有高处理效率和稳定运行性能、低能耗和低成本等优点而被广泛工程化应用。本研究针对西北地区回收水利用率低及氨氮废水种类多、危害大的特点,将柔性悬浮载体PBG与多级A/O-MBBR组合工艺相复合,对其展开一系列运行探究;将不同尺寸PBG载体投加于MBBR工艺中稳定运行,对比其对葡萄糖模拟废水的处理效能,监测载体保有量变化和微生物群落现象;通
近年来,随着科学技术的飞速发展,各种无线通信设备(如便携式电子设备、无线设备、手机等)逐渐小型化,给人们带来了诸多便利的同时也带来了严重的电磁干扰(EMI)。因此,开发高性能电磁干扰屏蔽材料在商业和军事通信技术中具有重要意义。金属及其复合材料是电磁干扰屏蔽中应用最广泛的材料,但是由于金属的高导电性,导致电磁波在金属表面发生多次反射造成二次电磁污染。此外,其高密度、机械柔韧性差、抗腐蚀性差以及繁琐昂
虚拟现实技术因其强可交互性、高沉浸感和多感知性,被广泛的应用在各类教学场景中。然而教育信息资源迅速增长容易引发知识内容过载,复杂、无序的碎片化知识容易导致学生在学习过程中产生知识负荷的问题,传统教学模式又存在交互性差、安全系数受限等问题。因此,本文提出构建知识树系统平台,通过虚拟现实技术实现知识树内容三维可视化,将原有教学知识内容多维度关联展示,辅助添加课程内容实验,有效加强学生知识感知能力,提升
随着大数据时代的进步与发展,数据量呈指数级增长。其中日志数据的研究对系统性能优化、用户行为分析、实时推荐等多个领域具有较高的价值,所以针对日志数据实时采集,挖掘内在数据信息并作出实时地响应具有较高的研究意义与价值。但目前在日志数据实时流处理的研究中,存在计算延迟高及资源调度时延较长等瓶颈问题。基于此,本文设计了面向海量日志数据实时流处理平台。本文的主要研究内容如下:(1)为了解决在Flink实时流
随着互联网和移动电子设备的普及,传统购物方式逐渐被网络购物所取代,从而成为新的潮流。其中服饰作为必需品,在网络购物中占有重要比例。目前大多数服饰购物平台的服饰检索技术是利用基于关键字的检索方法,但其存在无法全面地描述图像内容、人工标注服饰属性时主观性过大,影响服饰检索的精度等问题。而基于内容的服饰图像检索方法可以很好地解决上述问题。基于内容的服饰检索关键在于服饰图像的特征提取和特征的索引机制,现有
随着德国“工业4.0”、美国“工业互联网”、以及“中国制造2025”三大战略的相继提出,数据被作为推动传统制造业向智能化转型的核心。从海量数据中挖掘数据背后隐藏的知识,已经引起学术界和工业界的极大关注。但专业质量数据分析算法和分析工具应用难度大,易形成知识应用障碍,难以理解质量数据中蕴含的决策知识。因此,建立质量数据集成分析平台,采用数据可视化的手段辅助企业实现智能化管理已迫在眉睫。传统的数据分析
癫痫被定义为一种因大脑异常活动而引发的神经系统疾病。在非癫痫发作期间,癫痫患者的表现与常人无异。而在癫痫出现时,癫痫患者的直观表现为肢体痉挛、口吐白沫等。同时癫痫还可能会导致患者产生烦闷、抑郁的心情,更严重的话甚至会造成患者猝死。脑电图是用来检测和纪录大脑活动的重要手段,然而临床中对脑电信号的分析方法主要是依赖医生或专家的人工诊断。因此会存在诊断效率低下,诊断准确性有待提高等问题。为解决上述问题,