低光条件下遥感图像增强的空间频域特征融合网络

Conceptos Básicos

提出一种双域特征融合网络(DFFN)来有效增强低光遥感图像,通过将复杂的降质问题分解为两个相对较易解决的子问题,并设计信息融合仿射模块(IFAM)来增强跨阶段、跨尺度和跨域的信息交互能力。

Resumen

本文提出了一种双域特征融合网络(DFFN)来增强低光遥感图像。DFFN由两个阶段组成:

第一阶段学习振幅信息以恢复图像亮度,第二阶段学习相位信息以细化细节。为了促进两个阶段之间的信息交换,设计了信息融合仿射模块(IFAM),将不同阶段和尺度的数据进行自适应融合,增强了网络的全局上下文表示能力。

此外,由于缺乏可用的图像对,作者构建了两个大型低光遥感数据集:iSAID-dark用于训练,darkrs用于测试。

实验结果表明,与现有最先进方法相比,DFFN在视觉质量、客观指标和模型复杂度方面都取得了显著改善。

Estadísticas

低光遥感图像通常具有高分辨率和高空间复杂性,地表特征在空间上连续分布。
卷积神经网络依赖于局部相关性进行长距离建模,难以在此类图像中建立长程相关性。
基于变换器的方法专注于全局信息,但在处理高分辨率遥感图像时计算复杂度很高。

Citas

"Fourier变换可以在不引入大量参数的情况下计算全局信息,使网络能够更有效地捕捉整体图像结构并建立长程相关性。"
"通过将低光增强任务分解为两个相对较易解决的子问题,我们降低了降质耦合的复杂性。"

Ideas clave extraídas de

Spatial-frequency Dual-Domain Feature Fusion Network for Low-Light Remote Sensing Image Enhancement

by Zishu Yao,Gu... a las arxiv.org 04-29-2024

https://arxiv.org/pdf/2404.17400.pdf

Consultas más profundas

如何进一步提高DFFN在实际低光遥感场景中的泛化能力?

在实际低光遥感场景中，进一步提高DFFN的泛化能力可以通过以下方式实现：

数据增强：通过增加更多多样性和复杂性的训练数据，包括不同环境条件下的低光遥感图像，可以帮助模型更好地泛化到不同的场景。

迁移学习：利用预训练模型在其他相关任务上学到的特征，可以帮助DFFN更快地适应新的低光遥感场景，提高泛化能力。

模型调优：通过调整模型架构、超参数和损失函数等方面，优化DFFN的性能，使其更适应实际低光遥感场景的特点。

集成学习：将多个不同版本的DFFN模型集成在一起，可以提高模型的鲁棒性和泛化能力，从而更好地处理各种低光遥感图像。

通过以上方法的综合应用，可以进一步提高DFFN在实际低光遥感场景中的泛化能力，使其能够更好地适应不同的环境和条件。

DFFN是否可以应用于其他类型的低质量图像增强任务,如医疗影像或天文图像?

是的，DFFN的架构和设计原则可以应用于其他类型的低质量图像增强任务，如医疗影像或天文图像。通过调整网络的输入数据和损失函数，可以使DFFN适应不同领域的低质量图像增强任务。例如，在医疗影像中，DFFN可以用于增强低对比度或噪声干扰较大的影像，以帮助医生更准确地诊断疾病。在天文图像处理中，DFFN可以用于增强低光照条件下的天文图像，以便更清晰地观测和分析天体。
虽然需要根据具体任务的特点进行调整和优化，但DFFN作为一种通用的图像增强网络架构，具有很强的灵活性和适应性，可以应用于各种低质量图像增强任务。

除了Fourier变换,是否还有其他信号处理技术可以用于解耦低光遥感图像的退化信息?

除了Fourier变换，还有其他信号处理技术可以用于解耦低光遥感图像的退化信息，例如小波变换、离散余弦变换（DCT）和自适应滤波器等技术。

小波变换：小波变换可以将信号分解为不同尺度和频率的成分，有助于提取图像的局部和全局特征，从而更好地处理低光遥感图像的退化信息。

离散余弦变换（DCT）：DCT在图像压缩和增强中被广泛应用，可以将图像分解为不同频率的余弦基函数，有助于提取图像的频域信息，解耦退化信息。

自适应滤波器：自适应滤波器可以根据图像的特点动态调整滤波器参数，从而更好地处理不同类型的退化信息，提高图像增强的效果。

这些信号处理技术可以与神经网络结合使用，为低光遥感图像增强任务提供更多的选择和灵活性，帮助解耦退化信息并提高图像质量。