[发明专利]一种基于结构相似度的生成对抗网络的红外图像着色方法有效
| 申请号： | 202011305117.2 | 申请日： | 2020-11-19 |
| 公开（公告）号： | CN112365559B | 公开（公告）日： | 2022-08-26 |
| 发明（设计）人： | 朱建清;吴含笑;曾焕强;陈婧;蔡灿辉 | 申请（专利权）人： | 华侨大学 |
| 主分类号： | G06T11/00 | 分类号： | G06T11/00;G06T11/40 |
| 代理公司： | 厦门市首创君合专利事务所有限公司 35204 | 代理人： | 张松亭;杨锴 |
| 地址： | 362000 福建省*** | 国省代码： | 福建;35 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 基于 结构 相似 生成 对抗 网络 红外 图像 着色 方法 | ||
本发明涉及一种基于结构相似度的生成对抗网络的红外图像着色方法，构造一个基于结构相似度的生成对抗网络，包括生成器和鉴别器；鉴别器能够区别图像是来自红外图像域或是来自彩色图像域，对生成器采用基于生成对抗网络的损失函数、基于一范或二范的循环一致损失函数和重构损失函数、基于结构相似度的损失函数，使生成器能够生成色彩逼真且边缘清晰的彩色图像；利用预先采集的红外图像和彩色图像将所提出的基于结构相似度的生成对抗网络训练到收敛条件，所获得的生成器即可实现对红外图像的着色。本发明不仅能保留红外成像在夜间拍摄的优势，也能利于人眼能够更好更快的捕捉到图像中的有用信息，充分发挥图像价值，从而促进夜视成像技术的发展。
技术领域
本发明涉及图像处理技术领域，更具体地说，涉及一种基于结构相似度的生成对抗网络的红外图像着色方法。
背景技术
近红外成像技术是一种通过不同物体对近红外辐射的反射进行成像的技术，广泛应用于夜视成像装置中，在军事、野外观察、安保、导航等方面均有较大用途。
但是，由于近红外成像技术所获取的红外图像为单色图像，相比较于彩色图像，缺乏更多的色彩特征，不利于人眼的直接分辨、识别，制约了场景中有效信息的获取。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于结构相似度的生成对抗网络的红外图像着色方法，能够将红外图像转化为彩色图像，既保留红外成像在夜间拍摄的优势，且利于人眼更好更快地捕捉图像中的有用信息。
本发明的技术方案如下：
一种基于结构相似度的生成对抗网络的红外图像着色方法，包括如下步骤：
1)构造一个基于结构相似度的生成对抗网络，基于结构相似度的生成对抗网络包括生成器G和鉴别器D；其中，生成器G包括彩色图像生成器GRGB、红外图像生成器GNIR，彩色图像生成器GRGB用于生成彩色图像，红外图像生成器GNIR用于生成红外图像，鉴别器D用于判断图像来自红外图像域或彩色图像域；
2)对于鉴别器D，采用生成对抗网络的损失函数；对于生成器G，采用基于生成对抗网络的损失函数、基于一范或二范的循环一致损失函数和重构损失函数，再引入一个基于结构相似度的损失函数，构建一个新的用于生成器G的损失函数；步骤2)中，所述的基于结构相似度的损失函数为：
其中，
其中，
ycycle＝GRGB[GNIR(y)]；
yrecon＝GRGB(y)；
xcycle＝GNIR[GRGB(x)]；
xrecon＝GNIR(x)；
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