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 |
DOI | 10.11896/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 |
ISSN | 1002-137X |
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 |
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