应用中的各种因素可能造成数据缺失,影响后续任务的分析。因此,数据集缺失值的插补尤为重要。相比原本没有插补的处理,错误的插补值也会对分析造成更严重的偏差。针对这种情况,提出新的采用双重判别器的基于条件生成对抗插补网络(C-GAIN...应用中的各种因素可能造成数据缺失,影响后续任务的分析。因此,数据集缺失值的插补尤为重要。相比原本没有插补的处理,错误的插补值也会对分析造成更严重的偏差。针对这种情况,提出新的采用双重判别器的基于条件生成对抗插补网络(C-GAIN)的缺失值插补算法DDC-GAIN(Dual Discriminator based on C-GAIN)。该算法通过一个辅助判别器辅助主判别器判断预测值的真假,即根据一个样本的全局信息判断这个样本生成的真假,更注重特征之间的关系,以此估算预测值。在4个数据集上与5种经典插补算法进行对比实验,结果表明:同样条件下,DDC-GAIN算法在样本量较大时的均方根误差(RMSE)最低;在Default credit card数据集上缺失率为15%时,DDC-GAIN算法的RMSE比次优算法C-GAIN降低了28.99%。这说明利用辅助判别器帮助主判别器学习特征之间的关系是有效的。展开更多
针对水下图像对比度低、噪声大和存在色彩偏差等问题,以生成对抗网络(GAN)为核心框架,提出一种基于Swin Transformer的生成对抗网络水下图像增强模型SwinGAN(GAN based on Swin Transformer)。首先,生成网络部分遵循编码器-瓶颈层-解码...针对水下图像对比度低、噪声大和存在色彩偏差等问题,以生成对抗网络(GAN)为核心框架,提出一种基于Swin Transformer的生成对抗网络水下图像增强模型SwinGAN(GAN based on Swin Transformer)。首先,生成网络部分遵循编码器-瓶颈层-解码器的结构设计,在瓶颈层将输入的特征图分割成多个不重叠的局部窗口;其次,引入双路窗口多头自注意力机制(DWMSA),在加强捕获全局信息和长距离依赖关系的同时,增强局部注意力;最后,在解码器中将下采样后的特征图经过多个上采样窗口重新组合成原始尺寸的特征图,判别网络则采用马尔可夫判别器。实验结果表明,与URSCT-SESR模型相比,在UFO-120数据集上,SwinGAN的峰值信噪比(PSNR)提升了0.837 2 dB,结构相似度(SSIM)提高了0.003 6;在EUVP-515数据集上,SwinGAN的PSNR提升了0.843 9 dB,SSIM提高了0.005 1,水下图像质量评价指标(UIQM)增加了0.112 4,水下彩色图像质量评估指标(UCIQE)略有上升,增加了0.001 0。可见,SwinGAN的主观评价以及客观评价指标都表现出色,在改善水下图像的色彩偏差问题上取得了不错的效果。展开更多
为了改善红外与可见光图像融合的视觉效果,通过潜在低秩表示将两种不同源的图像分别分解为各自的低秩分量和去除噪声的稀疏分量,采用KL变换确定权重对稀疏分量进行加权融合得到融合稀疏图。再对双判别器的生成对抗网络重设计,借助VGG16...为了改善红外与可见光图像融合的视觉效果,通过潜在低秩表示将两种不同源的图像分别分解为各自的低秩分量和去除噪声的稀疏分量,采用KL变换确定权重对稀疏分量进行加权融合得到融合稀疏图。再对双判别器的生成对抗网络重设计,借助VGG16网络提取两种源的低秩分量特征作为该网络的输入,通过生成器和判别器的博弈来生成融合低秩图。最后,将融合稀疏图与融合低秩图进行叠加获得最终的融合结果。实验结果表明,在TNO数据集上,与所列的5种先进方法相比,本文所提出的方法在熵、标准差、互信息、差异相关性总和及多尺度结构相似度5种指标上均获得最优结果,相比于次优值,5种指标分别提高了2.43%,4.68%,2.29%,2.24%,1.74%。在RoadScene数据集上只在差异相关性总和及多尺度结构相似度两种指标上取得最优,另外3种指标仅次于GTF(gradient transfer and total variation minimization)方法,但图像视觉效果明显优于GTF方法。综合主观评价和客观评价分析,本文所提方法确实能获得高质量的融合图像,与多种方法相比具有明显的优势。展开更多
针对图像降噪中降噪效果差、计算效率低的问题,提出了一种结合降噪卷积神经网络(Dn CNN)和条件生成对抗网络(CGAN)的图像双重盲降噪算法。首先,使用改进的Dn CNN模型作为CGAN的生成器来对加噪图片的噪声分布进行捕获;其次,将剔除噪声分...针对图像降噪中降噪效果差、计算效率低的问题,提出了一种结合降噪卷积神经网络(Dn CNN)和条件生成对抗网络(CGAN)的图像双重盲降噪算法。首先,使用改进的Dn CNN模型作为CGAN的生成器来对加噪图片的噪声分布进行捕获;其次,将剔除噪声分布后的加噪图片和标签一同送入判别器进行降噪图像的判别;然后,利用判别结果对整个模型的隐层参数进行优化;最后,生成器和判别器在博弈中达到平衡,且生成器的残差捕获能力达到最优。实验结果表明,在Set12数据集上,当噪声水平分别为15、25、50时:所提算法与Dn CNN算法相比,基于像素点间误差评价指标,其峰值信噪比(PSNR)值分别提升了1.388 d B、1.725 d B、1.639 d B;所提算法与三维块匹配(BM3D)、加权核范数最小化(WNNM)、Dn CNN、收缩场级联(CSF)和一致性神经网络(CSNET)等现有算法相比,结构相似性(SSIM)评价指标值平均提升了0.000 2~0.104 1。实验结果验证了所提算法的优越性。展开更多
文摘应用中的各种因素可能造成数据缺失,影响后续任务的分析。因此,数据集缺失值的插补尤为重要。相比原本没有插补的处理,错误的插补值也会对分析造成更严重的偏差。针对这种情况,提出新的采用双重判别器的基于条件生成对抗插补网络(C-GAIN)的缺失值插补算法DDC-GAIN(Dual Discriminator based on C-GAIN)。该算法通过一个辅助判别器辅助主判别器判断预测值的真假,即根据一个样本的全局信息判断这个样本生成的真假,更注重特征之间的关系,以此估算预测值。在4个数据集上与5种经典插补算法进行对比实验,结果表明:同样条件下,DDC-GAIN算法在样本量较大时的均方根误差(RMSE)最低;在Default credit card数据集上缺失率为15%时,DDC-GAIN算法的RMSE比次优算法C-GAIN降低了28.99%。这说明利用辅助判别器帮助主判别器学习特征之间的关系是有效的。
文摘为了改善红外与可见光图像融合的视觉效果,通过潜在低秩表示将两种不同源的图像分别分解为各自的低秩分量和去除噪声的稀疏分量,采用KL变换确定权重对稀疏分量进行加权融合得到融合稀疏图。再对双判别器的生成对抗网络重设计,借助VGG16网络提取两种源的低秩分量特征作为该网络的输入,通过生成器和判别器的博弈来生成融合低秩图。最后,将融合稀疏图与融合低秩图进行叠加获得最终的融合结果。实验结果表明,在TNO数据集上,与所列的5种先进方法相比,本文所提出的方法在熵、标准差、互信息、差异相关性总和及多尺度结构相似度5种指标上均获得最优结果,相比于次优值,5种指标分别提高了2.43%,4.68%,2.29%,2.24%,1.74%。在RoadScene数据集上只在差异相关性总和及多尺度结构相似度两种指标上取得最优,另外3种指标仅次于GTF(gradient transfer and total variation minimization)方法,但图像视觉效果明显优于GTF方法。综合主观评价和客观评价分析,本文所提方法确实能获得高质量的融合图像,与多种方法相比具有明显的优势。
文摘针对图像降噪中降噪效果差、计算效率低的问题,提出了一种结合降噪卷积神经网络(Dn CNN)和条件生成对抗网络(CGAN)的图像双重盲降噪算法。首先,使用改进的Dn CNN模型作为CGAN的生成器来对加噪图片的噪声分布进行捕获;其次,将剔除噪声分布后的加噪图片和标签一同送入判别器进行降噪图像的判别;然后,利用判别结果对整个模型的隐层参数进行优化;最后,生成器和判别器在博弈中达到平衡,且生成器的残差捕获能力达到最优。实验结果表明,在Set12数据集上,当噪声水平分别为15、25、50时:所提算法与Dn CNN算法相比,基于像素点间误差评价指标,其峰值信噪比(PSNR)值分别提升了1.388 d B、1.725 d B、1.639 d B;所提算法与三维块匹配(BM3D)、加权核范数最小化(WNNM)、Dn CNN、收缩场级联(CSF)和一致性神经网络(CSNET)等现有算法相比,结构相似性(SSIM)评价指标值平均提升了0.000 2~0.104 1。实验结果验证了所提算法的优越性。
