基于多路特征的改进生成对抗网络水下图像增强算法

摘要

针对水下图像颜色偏差、细节模糊以及对比度低等问题，提出多路特征增强生成对抗网络进行水下图像增强算法。首先，为实现对水下图像的色彩平衡，通过构建蓝绿通道与红色通道之间的衰减矩阵，设计红色通道补偿算法。其次，分别搭建生成网络和判别网络。为获得不同层次特征信息，生成网络由不同深度的特征提取网络组成，并搭建特征增强模块，并行增强多路特征，提高特征的质量。同时，为提高网络细节增强能力，搭建多尺度判别网络，对生成图像进行判别。最后，构建多个损失函数优化网络参数，提高网络鲁棒性。实验结果表明，增强图像相较原始图像色彩更加丰富，对比度较高。与现有的算法相比，该方法能够有效恢复水下图像的真实色彩和纹理细节，显著提高水下图像质量。

关键词

水下图像增强 / 生成对抗网络 / 衰减矩阵 / 特征增强

基金资助

国家自然科学基金资助项目(72174079); 江苏省“青蓝工程”优秀教学团队项目(2022-29)