[发明专利]一种区域自适应的图像去雾系统及方法

权利要求书

1.一种区域自适应的图像去雾系统，其特征在于，包括预去雾模块、与所述预去雾模块连接的自适应区域划分模块、分别与所述自适应区域划分模块连接的余雾去除模块和纹理修复模块，以及分别与所述余雾去除模块和纹理修复模块连接的特征融合模块，其中：

所述预去雾模块用于对有雾图片进行预去雾处理，得到有雾图片最初的中间去雾结果和纹理损失谱；

所述自适应区域划分模块用于利用纹理损失谱将最初的中间去雾结果划分为欠去雾区域和纹理损失区域；

所述余雾去除模块用于对欠去雾区域进行余雾处理，并提取经余雾处理后的特征谱；

所述纹理修复模块利用纹理损失区域对有雾图片进行纹理修复，并提取经纹理修复后的特征谱；

所述特征融合模块用于将经余雾处理后的特征谱和经纹理修复后的特征谱进行级联处理，并依次通过第九卷积单元和第十卷积单元将融合后的特征谱映射至图像空间，得到最终的去雾图像；

所述图像去雾系统的损失函数的表达式如下：

Loss_total＝λ₁·Loss_mid+Loss_final

其中，Loss_total表示图像去雾系统的损失函数，λ₁表示超参数，Loss_mid表示最初的中间去雾结果与真值的均方误差，Loss_final表示最终的去雾图像与真值的均方误差，W，H分别表示输入有雾图像的宽度和高度，x,y分别表示水平和垂直方向的坐标，I表示最初的中间去雾结果，C表示最终的中间去雾结果，J表示有雾图片对应的清晰图片。

2.根据权利要求1所述的区域自适应的图像去雾系统，其特征在于，所述预去雾模块包括第一输入层、与所述第一输入层连接的第一卷积单元、与所述第一卷积单元连接的第二卷积单元、分别与所述第二卷积单元连接的第一平滑空洞卷积残差块和第三卷积单元、与所述第一平滑空洞卷积残差块连接的第二平滑空洞卷积残差块、与所述第三卷积单元连接的第四卷积单元、分别与所述第二平滑空洞卷积残差块和第四卷积单元连接的第一反卷积单元、与所述第一反卷积单元连接的第五卷积单元、分别与所述第五卷积单元连接的第六卷积单元和第七卷积单元，以及分别与所述第六卷积单元和第七卷积单元连接的第一输出层，其中：

所述第一卷积单元包括依次连接的第一卷积层、第一激活函数层Relu和第一归一化层BN，所述第一卷积层的卷积核大小为3×3，步长为1，输入通道数为4，输出通道数为32；

所述第二卷积单元包括依次连接的第二卷积层、第二激活函数层Relu和第二归一化层BN，所述第二卷积层的卷积核大小为3×3，步长为2，输入通道数为32，输出通道数为64；

所述第三卷积单元包括依次连接的第三卷积层、第三激活函数层Relu和第三归一化层BN，所述第三卷积层的卷积核大小为3×3，步长为1，输入通道数为64，输出通道数为64；

所述第四卷积单元包括依次连接的第四卷积层、第四激活函数层Relu和第四归一化层BN，所述第四卷积层的卷积核大小为3×3，步长为1，输入通道数为64，输出通道数为64；

所述第五卷积单元包括依次连接的第五卷积层、第五激活函数层Relu和第五归一化层BN，所述第五卷积层的卷积核大小为3×3，步长为1，输入通道数为32，输出通道数为32；

所述第六卷积单元包括依次连接的第六卷积层、第六激活函数层Relu和第六归一化层BN，所述第六卷积层的卷积核大小为1×1，步长为1，输入通道数为32，输出通道数为3；

所述第七卷积单元包括依次连接的第七卷积层、第七激活函数层Relu和第七归一化层BN，所述第七卷积层的卷积核大小为3×3，步长为1，输入通道数为32，输出通道数为1；

所述第一平滑空洞卷积残差块的输入通道数和输出通道数均为64，空洞率为2；

所述第二平滑空洞卷积残差块的输入通道数和输出通道数均为64，空洞率为4；

所述第一反卷积单元包括依次连接的第一反卷积层、激活函数层Relu和归一化层BN，所述第一反卷积层的卷积核大小为4×4，步长为2，输入通道数为64，输出通道数为32。