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自动驾驶样本库中多模态雨天场景融合构建方法
1
作者
董兆龙
黄鹤
+2 位作者
李战一
杨澜
王会峰
《汽车工程》
北大核心
2025年第2期211-221,共11页
针对训练无人驾驶感知性能过程中,现有雨天场景样本数据采集难度大、不可控以及样本库数量较少等问题,提出了一种基于多模态融合的雨天交通场景构建算法。首先,分析雨天场景,将其划分为雨线模型和雨滴模型两种模型进行重构;其次,提出一...
针对训练无人驾驶感知性能过程中,现有雨天场景样本数据采集难度大、不可控以及样本库数量较少等问题,提出了一种基于多模态融合的雨天交通场景构建算法。首先,分析雨天场景,将其划分为雨线模型和雨滴模型两种模型进行重构;其次,提出一种基于随机多源融合的雨线模型,由多个方向、多个感知密度融合得出雨线效果;然后,提出了一种基于异构映射的雨滴模型,实现对单个雨滴的凸透效果映射,并结合防碰撞设计,避免多雨滴累加在相同区域造成误差;最后,融合两种模型,并利用多种基础形态实现对雨天场景的重构。实验结果表明,构建的雨天场景随着雨量的增加,部分细节信息变丰富,信息熵、平均梯度等指标先增加后减少,而图像质量则持续降低,接近于实际雨天场景。随着雨量的增加,图像干扰信息和细节都明显增强,信息熵、平均梯度等都有所上升,PSNR、SSIM等参数明显降低,图像质量显著下降。
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关键词
雨天场景样本
雨线模型
雨滴模型
异构映射
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职称材料
含明亮区域的无人机遥感定位图像去雾方法
2
作者
黄莺
胡凯益
+2 位作者
李战一
黄鹤
茹锋
《火力与指挥控制》
CSCD
北大核心
2024年第5期130-136,144,共8页
针对传统DCP去雾算法处理无人机遥感定位含雾图像时,天空或白色等明亮区域颜色易发生失真,图像整体对比度降低等问题,提出了一种自适应阈值分割的DCP去雾方法。利用灰度图像I_(gray)(x)求取图像明亮与非明亮区域的自适应阈值ThrB;根据...
针对传统DCP去雾算法处理无人机遥感定位含雾图像时,天空或白色等明亮区域颜色易发生失真,图像整体对比度降低等问题,提出了一种自适应阈值分割的DCP去雾方法。利用灰度图像I_(gray)(x)求取图像明亮与非明亮区域的自适应阈值ThrB;根据自适应阈值ThrB将明亮区与非明亮区分割,并设计自适应修正函数M;优化由暗通道图像生成的大气耗散函数粗估计,利用双边滤波再次细化透射率,完成图像去雾复原。实验结果表明:提出方法在处理天空或反光较强的明亮区域时,能够有效避免复原后的颜色失真等问题,进一步改善遥感图像地面景物区域的处理效果,复原后整幅遥感图像的色彩饱和度和对比度明显提高,主观视觉效果有一定改善,且PSNR、FC、SSIM和CR等客观参数均有提升,有利于后续遥感定位图像分析。
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关键词
图像处理
暗通道理论
去雾
遥感
定位
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职称材料
融合MCAP和GRTV正则化的无人机航拍建筑物图像去雾方法
被引量:
5
3
作者
黄鹤
胡凯益
+3 位作者
李战一
王会峰
茹锋
王珺
《上海交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期366-378,共13页
针对传统去雾处理复原得到的图像清晰度和对比度较低、整体颜色偏暗的问题,提出了一种改进的图像去雾方法,应用于无人机航拍建筑物图像处理中.针对全局大气光取值易受场景中景物影响的问题,提出一种颜色衰减先验投影最小方差的大气光求...
针对传统去雾处理复原得到的图像清晰度和对比度较低、整体颜色偏暗的问题,提出了一种改进的图像去雾方法,应用于无人机航拍建筑物图像处理中.针对全局大气光取值易受场景中景物影响的问题,提出一种颜色衰减先验投影最小方差的大气光求解方法,构建明度与饱和度差值图像,求解最小方差出现区域,并确定全局大气光估计.将利用图像场景深度信息求解的区域大气光与全局大气光相融合,获得新的大气光图.采用基于非局部信息的雾霾线先验理论对透射率进行优化,提出了一种基于雾霾线理论和引导相对总变分正则化的算法,通过计算透射率可靠性函数对透射率修正,并消除图像中存在的大量无用纹理信息,提升了透射率估计精度,有效改善了无人机航拍场景中浓雾及景深突变区域的复原图像质量.实验结果表明,所提算法与其他算法相比,获得的复原图像平均梯度、对比度、雾霾感知密度估计及模糊系数等指标分别平均提升了12.2%、7.0%、11.9%和12.5%,运算时长也优于部分算法,航拍图像更加清晰,更符合人眼视觉感受.
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关键词
颜色衰减先验
图像处理
变差函数
去雾
无人机
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职称材料
融合大气光值-图估计的无人机航拍图像去雾
被引量:
5
4
作者
黄鹤
李战一
+3 位作者
胡凯益
王会峰
茹锋
王珺
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期88-97,共10页
针对现有去雾算法大都存在复原图像亮度低、天空明显色彩失真等问题,提出了一种融合大气光值-图估计的无人机航拍图像去雾方法。首先,根据颜色衰减先验理论获取景深图像,将景深图像内偏差最小区域均值作为大气光值;其次,设计了一种自适...
针对现有去雾算法大都存在复原图像亮度低、天空明显色彩失真等问题,提出了一种融合大气光值-图估计的无人机航拍图像去雾方法。首先,根据颜色衰减先验理论获取景深图像,将景深图像内偏差最小区域均值作为大气光值;其次,设计了一种自适应随机游走聚类方法用来估计大气光图,通过自适应随机游走算法将图像聚类为N个子区域,对子区域前0.1%像素求均值作为区域大气光值,将区域大气光值组合并通过引导滤波对其进行细化,获得大气光图;然后,通过融合大气光值-图估计方法将两种大气光估计融合为新的大气光图,作为更加准确的大气光估计;利用雾霾线先验方法获得透射率,同时提出一种暗补偿方法对其进行优化,提高透射率精度;最后,根据大气散射模型,利用求得的融合大气光图和优化透射率,得到清晰的复原图像。实验结果表明,相对于比较算法,提出的算法的复原图像在信息熵、平均梯度、模糊系数及对比度上分别提升1.1%、6.3%、8.5%、6.4%,主观视觉效果更好,信息更加丰富。
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关键词
图像去雾
随机游走
颜色衰减先验
雾霾线先验
无人机
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职称材料
交通图像大气加雾模型设计与评价
被引量:
1
5
作者
黄鹤
李战一
+3 位作者
杨澜
王会峰
高涛
陈婷
《汽车工程》
EI
CSCD
北大核心
2023年第5期786-795,806,共11页
针对数字孪生过程中,交通雾霾图像的采集受天气限制,数据库获取困难导致样本不足等问题,提出了一种新的大气加雾模型,并用于扩展不同浓度的交通雾霾图像数据库。首先,结合暗特征原理,求解大气光值,并提出了一种基于区域方差的大气光补...
针对数字孪生过程中,交通雾霾图像的采集受天气限制,数据库获取困难导致样本不足等问题,提出了一种新的大气加雾模型,并用于扩展不同浓度的交通雾霾图像数据库。首先,结合暗特征原理,求解大气光值,并提出了一种基于区域方差的大气光补偿方法来获取大气光估计;其次,利用颜色衰减先验估计场景深度,求解初始透射率;然后构建了图像大气加雾模型,将计算的大气光估计与大气加雾透射率代入模型,并利用雾霾系数调整加雾浓度;最后设计了多组交通视频加雾实验并进行评价。实验结果表明,提出的算法能随着预置雾霾系数增大,使得图像主观上明显趋于模糊,客观指标随之逐步发生变化,图像降质规律与真实的含雾场景基本一致,可用于扩充雾霾数据集,具有很好的有效性和实用性。利用不同去雾算法评价对比加雾图像可知,复原图像效果与针对实际图像的去雾效果基本无异,进一步反向验证了加雾模型的有效性。
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关键词
图像处理
图像加雾
数字孪生
大气加雾模型
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职称材料
题名
自动驾驶样本库中多模态雨天场景融合构建方法
1
作者
董兆龙
黄鹤
李战一
杨澜
王会峰
机构
长安大学电子与控制工程学院
西安市智慧高速公路信息融合与控制重点实验室
长安大学信息工程学院
出处
《汽车工程》
北大核心
2025年第2期211-221,共11页
基金
国家自然科学基金面上项目(52472446)
国家重点研发计划项目(2021YFB2501200)
+1 种基金
陕西省留学人员科技活动择优资助项目(2023001)
中央高校基本科研业务费资助项目(300102324501)资助。
文摘
针对训练无人驾驶感知性能过程中,现有雨天场景样本数据采集难度大、不可控以及样本库数量较少等问题,提出了一种基于多模态融合的雨天交通场景构建算法。首先,分析雨天场景,将其划分为雨线模型和雨滴模型两种模型进行重构;其次,提出一种基于随机多源融合的雨线模型,由多个方向、多个感知密度融合得出雨线效果;然后,提出了一种基于异构映射的雨滴模型,实现对单个雨滴的凸透效果映射,并结合防碰撞设计,避免多雨滴累加在相同区域造成误差;最后,融合两种模型,并利用多种基础形态实现对雨天场景的重构。实验结果表明,构建的雨天场景随着雨量的增加,部分细节信息变丰富,信息熵、平均梯度等指标先增加后减少,而图像质量则持续降低,接近于实际雨天场景。随着雨量的增加,图像干扰信息和细节都明显增强,信息熵、平均梯度等都有所上升,PSNR、SSIM等参数明显降低,图像质量显著下降。
关键词
雨天场景样本
雨线模型
雨滴模型
异构映射
Keywords
rainy scene samples
rain line model
raindrop model
heterogeneous mapping
分类号
TP391.41 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
U463.6 [机械工程—车辆工程]
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职称材料
题名
含明亮区域的无人机遥感定位图像去雾方法
2
作者
黄莺
胡凯益
李战一
黄鹤
茹锋
机构
空军工程大学
长安大学
西安市智慧高速公路信息融合与控制重点实验室
出处
《火力与指挥控制》
CSCD
北大核心
2024年第5期130-136,144,共8页
基金
国家自然科学基金面上项目(52172379)
陕西省重点研发计划项目(2021SF-483)
西安市智慧高速公路信息融合与控制重点实验室(长安大学)开放基金资助项目(300102323502)。
文摘
针对传统DCP去雾算法处理无人机遥感定位含雾图像时,天空或白色等明亮区域颜色易发生失真,图像整体对比度降低等问题,提出了一种自适应阈值分割的DCP去雾方法。利用灰度图像I_(gray)(x)求取图像明亮与非明亮区域的自适应阈值ThrB;根据自适应阈值ThrB将明亮区与非明亮区分割,并设计自适应修正函数M;优化由暗通道图像生成的大气耗散函数粗估计,利用双边滤波再次细化透射率,完成图像去雾复原。实验结果表明:提出方法在处理天空或反光较强的明亮区域时,能够有效避免复原后的颜色失真等问题,进一步改善遥感图像地面景物区域的处理效果,复原后整幅遥感图像的色彩饱和度和对比度明显提高,主观视觉效果有一定改善,且PSNR、FC、SSIM和CR等客观参数均有提升,有利于后续遥感定位图像分析。
关键词
图像处理
暗通道理论
去雾
遥感
定位
Keywords
image processing
dark channel
image de-hazing
remote sensing
location
分类号
TP751.1 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
融合MCAP和GRTV正则化的无人机航拍建筑物图像去雾方法
被引量:
5
3
作者
黄鹤
胡凯益
李战一
王会峰
茹锋
王珺
机构
长安大学西安市智慧高速公路信息融合与控制重点实验室
长安大学电子与控制工程学院
出处
《上海交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期366-378,共13页
基金
国家重点研发计划项目(2021YFB2501200)
国家自然科学基金面上项目(52172324,52172379)
+2 种基金
陕西省重点研发计划项目(2021GY-285)
陕西省自然科学基础研究计划面上项目(2021JM-184)
西安市智慧高速公路信息融合与控制重点实验室(长安大学)开放基金项目(300102321502)。
文摘
针对传统去雾处理复原得到的图像清晰度和对比度较低、整体颜色偏暗的问题,提出了一种改进的图像去雾方法,应用于无人机航拍建筑物图像处理中.针对全局大气光取值易受场景中景物影响的问题,提出一种颜色衰减先验投影最小方差的大气光求解方法,构建明度与饱和度差值图像,求解最小方差出现区域,并确定全局大气光估计.将利用图像场景深度信息求解的区域大气光与全局大气光相融合,获得新的大气光图.采用基于非局部信息的雾霾线先验理论对透射率进行优化,提出了一种基于雾霾线理论和引导相对总变分正则化的算法,通过计算透射率可靠性函数对透射率修正,并消除图像中存在的大量无用纹理信息,提升了透射率估计精度,有效改善了无人机航拍场景中浓雾及景深突变区域的复原图像质量.实验结果表明,所提算法与其他算法相比,获得的复原图像平均梯度、对比度、雾霾感知密度估计及模糊系数等指标分别平均提升了12.2%、7.0%、11.9%和12.5%,运算时长也优于部分算法,航拍图像更加清晰,更符合人眼视觉感受.
关键词
颜色衰减先验
图像处理
变差函数
去雾
无人机
Keywords
color attenuation prior
image processing
variation function
dehazing
unmanned aerial vehicle(UAV)
分类号
TP391.41 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
融合大气光值-图估计的无人机航拍图像去雾
被引量:
5
4
作者
黄鹤
李战一
胡凯益
王会峰
茹锋
王珺
机构
长安大学电子与控制工程学院
西安市智慧高速公路信息融合与控制重点实验室(长安大学)
出处
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期88-97,共10页
基金
国家自然科学基金面上项目(52172379)
国家重点研发计划(2021YFB2501200)
+3 种基金
陕西省重点研发计划(2021SF-483)
陕西省自然科学基础研究计划(2021JM-184)
长安大学中央高校基本科研业务费专项(300102329401,300102329501)
西安市智慧高速公路信息融合与控制重点实验室(长安大学)开放基金(300102321502)。
文摘
针对现有去雾算法大都存在复原图像亮度低、天空明显色彩失真等问题,提出了一种融合大气光值-图估计的无人机航拍图像去雾方法。首先,根据颜色衰减先验理论获取景深图像,将景深图像内偏差最小区域均值作为大气光值;其次,设计了一种自适应随机游走聚类方法用来估计大气光图,通过自适应随机游走算法将图像聚类为N个子区域,对子区域前0.1%像素求均值作为区域大气光值,将区域大气光值组合并通过引导滤波对其进行细化,获得大气光图;然后,通过融合大气光值-图估计方法将两种大气光估计融合为新的大气光图,作为更加准确的大气光估计;利用雾霾线先验方法获得透射率,同时提出一种暗补偿方法对其进行优化,提高透射率精度;最后,根据大气散射模型,利用求得的融合大气光图和优化透射率,得到清晰的复原图像。实验结果表明,相对于比较算法,提出的算法的复原图像在信息熵、平均梯度、模糊系数及对比度上分别提升1.1%、6.3%、8.5%、6.4%,主观视觉效果更好,信息更加丰富。
关键词
图像去雾
随机游走
颜色衰减先验
雾霾线先验
无人机
Keywords
image dehazing
random walk
color attenuation prior
haze-lines prior
UAV
分类号
TP391.4 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
交通图像大气加雾模型设计与评价
被引量:
1
5
作者
黄鹤
李战一
杨澜
王会峰
高涛
陈婷
机构
长安大学电子与控制工程学院
西安市智慧高速公路信息融合与控制重点实验室
长安大学信息工程学院
出处
《汽车工程》
EI
CSCD
北大核心
2023年第5期786-795,806,共11页
基金
国家重点研发计划项目(2021YFB2501200)
国家自然科学基金面上项目(52172379,52172324)
+2 种基金
陕西省重点研发计划项目(2022GY-300)
西安市智慧高速公路信息融合与控制重点实验室(长安大学)开放基金项目(300102323502)
中央高校基本科研业务费专项资金重点科研平台建设计划水平提升项目(300102323501)资助。
文摘
针对数字孪生过程中,交通雾霾图像的采集受天气限制,数据库获取困难导致样本不足等问题,提出了一种新的大气加雾模型,并用于扩展不同浓度的交通雾霾图像数据库。首先,结合暗特征原理,求解大气光值,并提出了一种基于区域方差的大气光补偿方法来获取大气光估计;其次,利用颜色衰减先验估计场景深度,求解初始透射率;然后构建了图像大气加雾模型,将计算的大气光估计与大气加雾透射率代入模型,并利用雾霾系数调整加雾浓度;最后设计了多组交通视频加雾实验并进行评价。实验结果表明,提出的算法能随着预置雾霾系数增大,使得图像主观上明显趋于模糊,客观指标随之逐步发生变化,图像降质规律与真实的含雾场景基本一致,可用于扩充雾霾数据集,具有很好的有效性和实用性。利用不同去雾算法评价对比加雾图像可知,复原图像效果与针对实际图像的去雾效果基本无异,进一步反向验证了加雾模型的有效性。
关键词
图像处理
图像加雾
数字孪生
大气加雾模型
Keywords
image processing
image fogging
digital twin
fogging model
分类号
TP391.41 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
U463.6 [机械工程—车辆工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
自动驾驶样本库中多模态雨天场景融合构建方法
董兆龙
黄鹤
李战一
杨澜
王会峰
《汽车工程》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
含明亮区域的无人机遥感定位图像去雾方法
黄莺
胡凯益
李战一
黄鹤
茹锋
《火力与指挥控制》
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
3
融合MCAP和GRTV正则化的无人机航拍建筑物图像去雾方法
黄鹤
胡凯益
李战一
王会峰
茹锋
王珺
《上海交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
5
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职称材料
4
融合大气光值-图估计的无人机航拍图像去雾
黄鹤
李战一
胡凯益
王会峰
茹锋
王珺
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
5
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职称材料
5
交通图像大气加雾模型设计与评价
黄鹤
李战一
杨澜
王会峰
高涛
陈婷
《汽车工程》
EI
CSCD
北大核心
2023
1
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