【摘 要】
:
灰度图像着色作为计算机视觉领域的研究热点,其目标是为灰度图像中每个像素分配合理的颜色,使着色图像具有更丰富的视觉信息。目前,灰度图像着色技术在机器视觉、医学成像以及影视制作等领域具有广阔的应用前景。但由于多种颜色共享同一灰度值,导致图像着色本质上是一个模棱两可的问题。受这种不确定性的影响,灰度图像着色至今仍被认为是一项具有挑战性的任务。随着计算机图像处理能力的提高,深度学习也得以快速发展。在基于深
【出 处】
:
中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)
论文部分内容阅读
灰度图像着色作为计算机视觉领域的研究热点,其目标是为灰度图像中每个像素分配合理的颜色,使着色图像具有更丰富的视觉信息。目前,灰度图像着色技术在机器视觉、医学成像以及影视制作等领域具有广阔的应用前景。但由于多种颜色共享同一灰度值,导致图像着色本质上是一个模棱两可的问题。受这种不确定性的影响,灰度图像着色至今仍被认为是一项具有挑战性的任务。随着计算机图像处理能力的提高,深度学习也得以快速发展。在基于深度学习的着色研究中,生成对抗网络凭借其特有的对抗训练方式,在生成图像质量和颜色饱和度上都具有一定优势,但仍存在颜色溢出和细节信息不足等问题。因此,本论文在研究大量国内外先进着色算法的基础上,提出两种基于生成对抗结构的自动着色算法。主要研究内容与创新点如下:(1)提出一种基于全局特征自适应优化的对抗着色算法。该算法以生成对抗网络为主线,并采用成对数据在有监督模式下训练学习颜色信息。针对颜色溢出的问题,在生成网络中引入自主设计的全局特征融合模块,分别将全局特征与不同尺度的局部层级特征进行自适应融合,提升模型对全局语义信息的获取能力,但是该模块对输入图像尺寸有限制。针对细节信息不足的问题,从生成结构的角度出发,在生成网络中添加通道注意力模块对特征进行通道加权,以进一步增强模型的特征学习能力。针对生成对抗网络存在梯度消失和模式崩溃等问题,在损失函数中结合WGAN-GP优化思想以增强训练的稳定性。实验结果表明,该算法能够缓解颜色溢出和细节信息不足等问题,实现较好的彩色化效果。(2)提出一种基于循环一致的对抗着色算法。该算法以适用于无监督学习的循环一致生成对抗网络为基础进行改进,以实现在少量非成对数据且无监督模式下的颜色学习。首先,针对颜色溢出现象,在生成网络中应用无尺寸限制的非局部模块建立长距离依赖关系,以获取全局信息的表征。其次,针对细节信息不足等问题,从判别结构的角度出发,采用多尺度判别网络以引导生成细节丰富的图像。同样在损失函数中采用WGAN-GP优化思想以增强训练的稳定性。经过实验对比,证明该算法能生成真实感较强且细节较完整的着色图像。(3)对比以上两种算法,从训练方式、模型结构、训练时间成本以及对单张256×256图像着色所需时间等方面进行分析,最后分别总结本文两种算法的优势与不足。
其他文献
高校网球教学活动地开展不仅是对人类长期积淀的体育文化的传承,更是培养大学生体育情感与价值观、提高其综合素质的重要媒介,具有帮助大学生实现从校园步入社会、完成思想认
自石墨烯被发现以来,其光学、电学、力学特性,在材料学、微纳加工、新能源、生物医学和药物传递等方面优异的性能获得了大量的研究关注。石墨烯表现出的零带隙特性使其在某些应用领域受到了一定限制,于是一系列二维结构的过渡族金属二硫化物(TMD)被设计开发以实现调控带隙、电导率、延展性和相态等各种特性。在这些二维材料中,1T-TaS_2因为其丰富的相变结构和变温超导特性得到了极高的研究关注。然而,大规模制备1
二维材料MXene具有金属导电性、可调谐的表面化学性质以及插入其他金属离子的能力,使其成为目前研究的前沿课题。在电磁屏蔽、光电器件、传感器、热加热器、热电技术、高介电材料、摩擦电效应、储能和超级电容器等方面有很好的应用前景。MXene的类石墨烯性质及其优异的特性非常适合于用作钙钛矿电池的添加剂。本文主要探究了三种新型二维MXene材料作为添加剂对钙钛矿电池性能的影响。(1)研究了以TiVCT_x为
刑法是国之重器,旨在拒绝卑鄙的人格姿态。故意杀人是剥夺人最基本的生命权的行为,为人之理性所摈弃。本文对故意杀人处以重刑的原因进行多维度巡检:在规范层面上,从贝卡里亚
初中阶段是世界观、价值观形成的关键时期,也是进行偶像崇拜引导教育的最佳时期。过度、扭曲的偶像崇拜会严重影响个体的身心健康,甚至拖累家庭、危害社会,适度、理性的偶像
聚噻吩及其衍生物已经被广泛应用于有机太阳能电池、有机发光二极管、化学/生物传感器等领域。给体(D)-受体(A)型(即D-A型)聚噻吩衍生物由于聚合物主链上独特的推拉电子相互作用,给体(D)与受体(A)单元间能发生高效的分子内电荷转移(ICT),通过组合不同的D单元和A单元可以有效调节ICT和分子轨道能级,实现不同应用对共轭聚合物材料性能的要求。目前,D-A型聚噻吩衍生物主要利用过渡金属催化的交叉偶
近年来,由于蓝绿激光雷达在光学尾流探测中具有诸多优点,逐渐受到国内外研究学者的追捧,但近场水体的后向散射强度在实际探测过程中往往高出尾流回波信号强度几个数量级,从而
多晶合金FeMnAlNi作为一种新型的铁基形状记忆合金,拥有良好的记忆性,并且在很宽的温度范围内表现出优异的超弹性,具有潜在的应用前景。但该体系基于热弹性马氏体相变的合金强度偏低,迄今为止对于不可或缺的腐蚀评价鲜有报道。本论文通过掺入微量的C元素,制备出一种具有超弹性的FeMnAlNi合金。经过熔炼、凝固、均质化处理、锻造和轧制,得到1mm厚的冷轧板材。通过OM、SEM、AFM、TEM、XRD、拉
CuCGA互连通常用于大尺寸封装、航天航空、军用等场合。其焊点在服役中处于温度循环和功率循环变化等条件,不可避免地会使焊点组织劣化和器件可靠性降低。目前高温时效相关研
随着电子封装、柔性可穿戴产品的发展,对器件的散热要求日益提高。高分子复合材料具有质量轻、制备简单等优点,然而其本身不具有良好的导热性能。研究表明在高分子中添加高导热填料,构筑二维和三维的复合骨架是提高复合材料导热性能的有效途径。本论文以聚乙烯醇(PVA)作为基底聚合物,通过复合不同结构的聚酰亚胺(PI),并进一步添加具有类石墨烯结构的二维过渡金属碳化物(Ti_3C_2T_x)来提升导热性能。具体研