YNAO OpenIR  > 抚仙湖太阳观测和研究基地
结合多聚焦融合和DSGEF双阶段网络重建太阳斑点图
其他题名CombiningMultiGfocusFusionandDSGEFTwoGstageNetworktoReconstructSolarSpeckleImage
金亚辉1; 蒋慕蓉1; 李福海1; 杨磊2; 谌俊毅2
发表期刊计算机科学/Computer Science
2023-06
卷号50期号:6A页码:348-353
DOI10.11896/jsjkx.220600182
分类号TP391.41
产权排序第2完成单位
收录类别CSCD ; 核心
关键词多聚焦融合 双阶段网络 梯度增强 太阳斑点图 图像重建
摘要

太阳斑点图具有对比度较低、米粒结构相似、帧间差异较小的特点,现有重建网络在进行单帧去模糊时存在高频特征不足、局部细节难以恢复等问题。结合图像多聚焦融合,构建梯度增强与FPN双阶段网络实现太阳斑点图的高分辨率重建。首先,利用序列图像帧间相似信息互补特性,使用块聚焦图像融合算法,弥补图像丢失的高频细节;其次,以生成对抗网络GAN为框架,设计了一个双阶段重建网络DSGEF,联合梯度分支与结构特征分支增强高频细节,再利用FPN网络进行多尺度特征重建,改善米粒边缘清晰度;最后,引入一个包含对抗损失、像素损失和感知损失的联合损失函数,用于引导网络DSGEF进行训练,实现高分辨率太阳斑点图的重建。实验结果表明,该方法与现有深度学习方法相比,峰值信噪比(PSNR)和结构相似性(SSIM)指标均有明显提高,能够满足太阳观测图像高分辨率重建要求。 

其他摘要

Because the solar speckle image has the characteristics of low constrast, similar structure of rice grains and small difference between frames, there are some problems such as insufficient high-frequency features and unrecoverable local details when using the existing reconstruction network for single frame deblurring. In this paper, a high-resolution reconstruction method of solar speckle image is proposed by combining multi-focus fusion and building gradient enhancement and FPN two-stage network. Firstl, the block-focused image fusion algorithm is performed to compensate for high-frequency details lost in the images by utilizing the complementary characteristics of similar information between sequence images. Secondly, a two-stage reconstruction network DSGEF is constructed based on the generative adversarial network (GAN), which combines gradient branches and structural feature branches to enhance high-frequency details, uses FPN network for multi-scale featrue reconstruction to improve the definition of rice grain edges. Finally, a joint training loss including adversarial loss, pixel loss and perceptual loss is introduced to guide the network to implement high-resolution reconstruction of solar speckle images. Experimental results show that, compared with existing deep learning methods, the proposed method can significantly improve the image peak signal-to-noise ratio (PSNR) and structural similarity (SSIM) indicators, and can meet the requrements of high-resolution reconstruction of solar observation images.

资助项目国家自然科学基金[11773073] ; 云南省高校科技创新团队支持项目[IRTSTYN] ; 云南大学研究生科研创新基金项目[2021Y273]
项目资助者国家自然科学基金[11773073] ; 云南省高校科技创新团队支持项目[IRTSTYN] ; 云南大学研究生科研创新基金项目[2021Y273]
语种中文
学科领域天文学 ; 太阳与太阳系 ; 太阳与太阳系其他学科 ; 计算机科学技术 ; 计算机应用 ; 计算机图象处理
ISSN1002-137X
URL查看原文
引用统计
文献类型期刊论文
版本出版稿
条目标识符http://ir.ynao.ac.cn/handle/114a53/26069
专题抚仙湖太阳观测和研究基地
信息中心
通讯作者蒋慕蓉
作者单位1.云南大学信息学院;
2.中国科学院云南天文台
推荐引用方式
GB/T 7714
金亚辉,蒋慕蓉,李福海,等. 结合多聚焦融合和DSGEF双阶段网络重建太阳斑点图[J]. 计算机科学/Computer Science,2023,50(6A):348-353.
APA 金亚辉,蒋慕蓉,李福海,杨磊,&谌俊毅.(2023).结合多聚焦融合和DSGEF双阶段网络重建太阳斑点图.计算机科学/Computer Science,50(6A),348-353.
MLA 金亚辉,et al."结合多聚焦融合和DSGEF双阶段网络重建太阳斑点图".计算机科学/Computer Science 50.6A(2023):348-353.
条目包含的文件
文件名称/大小 文献类型 版本类型 开放类型 使用许可
结合多聚焦融合和DSGEF双阶段网络重建(2368KB)期刊论文出版稿开放获取CC BY-NC-SA浏览 请求全文
个性服务
推荐该条目
保存到收藏夹
查看访问统计
导出为Endnote文件
谷歌学术
谷歌学术中相似的文章
[金亚辉]的文章
[蒋慕蓉]的文章
[李福海]的文章
百度学术
百度学术中相似的文章
[金亚辉]的文章
[蒋慕蓉]的文章
[李福海]的文章
必应学术
必应学术中相似的文章
[金亚辉]的文章
[蒋慕蓉]的文章
[李福海]的文章
相关权益政策
暂无数据
收藏/分享
文件名: 结合多聚焦融合和DSGEF双阶段网络重建太阳斑点图_金亚辉.pdf
格式: Adobe PDF
所有评论 (0)
暂无评论
 

除非特别说明,本系统中所有内容都受版权保护,并保留所有权利。