基于残差学习的卷积神经网络图像去噪方法研究

来源 :太原科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zjp062
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
科学技术的发展提高了人们的生活质量,人们对高生活质量的追求又推动着科学技术不断向前发展。对高质量图像的需求,推动着计算机技术和数字光电成像技术的不断发展,也大量的涌现出了各种各样的数字光电成像设备,图像相关技术的发展为人类视觉获取信息做出了巨大的贡献。但是目前图像质量问题仍然非常严峻,图像仍然会出现各种形式的退化,在图像的成像、传输、存储的过程中由于环境和电子设备的不完善,很容易造成图像质量差的问题,这不仅阻碍了图像信息的获取,更使图像无法应用于各种对图像质量要求较高的行业,而且会影响图像处理中的各种高级任务如:特征提取、图像分割、目标识别等的研究与发展。因此,对图像进行去噪预处理,抑制噪声,输出高质量的图像,是解决上述问题,使图像满足各行业要求的重要方法。本文对深度学习图形去噪算法进行分析与研究,针对图像去噪的两个重要的指标:去噪性能和去噪效率,在现有算法的基础上进行改进,分别提出了基于残差学习的非对称卷积神经网络去噪模型和非对称空洞卷积去噪模型。在基于残差学习的非对称卷积神经网络模型中,使用三个并行的1×3,3×1,3×3卷积核组成的非对称卷积块进行特征提取,利用非对称卷积块增强骨架部分可以提升精度的特性来提升特征提取精度,模型整体采用残差学习的策略,训练时采用批规范化加速收敛,测试时进行权值融合,从实验数据和实验结果图可以看出改进的模型在去噪性能上有所提升,且没有损失去噪效率。在非对称空洞卷积去噪模型中,对DnCNN的网络模型进行了重构,减少了网络层数,并将常规卷积核改进为非对称空洞卷积块,即三个并行的1×3,3×1,3×3非对称空洞卷积核,利用空洞卷积扩大感受野和非对称卷积提升特征提取精度的特性,弥补追求效率付出的性能损失代价。同时采用批规范化和残差学习技术,测试时进行去中权值融合,最后,将改进的算法与其他的图像去噪算法相比,该模型去噪效率增加,且在去噪性能方面,比DnCNN略低甚至持平,很好的兼顾了去噪的性能和效率。
其他文献
随着国家“节能减排”、“矿山复垦”等政策的实施,以及露天开采输送设备向巨型化、绿色化、智能化方向的发展,排岩机已经成为连续或半连续高效开采工艺中不可缺少的装备。而国内在大型排岩机结构理论设计方面还不够完善,对整机关键结构的轻量化研究亟待展开。本文对排岩机进行了载荷工况分析,采用拓扑优化方法对受料臂架、排料臂架及塔架等关键结构进行轻量化设计,并建立优化后的整机虚拟样机以验证轻量化的合理性。首先,以某
学位
学位
优化问题广泛存在于工农业生产、交通运输、国防、通信和科学等领域。随着问题的复杂化,有些问题需要优化若干互相冲突的目标函数。进化算法由于能够同时提供若干解,因此其在多目标优化问题中获得了很好的应用。然而,随着优化目标数量的增多,个体的选择压力减小,导致算法的收敛性能较差。本文基于分解策略将多个目标转换成一系列单目标问题同时进行优化,提出了新的繁殖策略和新的环境选择策略,其主要研究内容概括如下:(1)
随着各种网约车平台的蓬勃兴起,网约车犯罪率显著增加,而其行车轨迹往往表现出异常现象。针对此类问题,本文从道路消耗的角度出发,对基于轨迹压缩和路网划分的异常轨迹检测及增量式检测算法进行了深入的分析和研究。其主要研究内容如下:(1)本文提出了一种基于路网划分的车辆异常轨迹检测算法(Vehicle Anomalous Detection Based on Road Network Partition,R
脱除煤中硫对提高煤炭资源利用率和环境保护具有重大意义。由于传统脱硫技术存在脱硫效果差、加热效率低和存在污染等缺点,而微波加热具有加热效率高、易控性、能量利用率高和无污染的优点,所以将微波加热技术应用到脱硫过程成为研究热点。但微波加热过程中也存在着热点或热失控等问题。随着数值计算方法的不断发展和对煤炭脱硫机理的深入分析,为了实现高效可靠的微波脱硫技术研究,本文通过多物理场耦合计算方法对微波脱硫过程进
由于元启发式优化算法不要求优化目标连续可微,因此其在实际工程优化问题中获得了广泛的关注,特别是在那些目标函数无法显式给出的优化问题中获得了更好的应用。然而,作为一种基于种群迭代的随机搜索算法,在获得一个满意的优化解之前需要大量的目标函数评价,因此限制了其在某些优化目标评价费时的优化问题中的应用。代理模型辅助的元启发式优化算法近几年受到了学者们越来越多的关注,然而,训练什么样的代理模型以及选择哪些个
人类文明的探索离不开考古,古书籍更是占据重要地位,其文物的破损原因纷杂,依靠人工识别文字信息,工作量巨大,且时间长,效率低。随着计算机应用在考古研究中的不断深入,其研究方法愈加向智能化,信息化,综合化发展。在实际研究中,古书籍文物文字信息的破损可视为古汉字图像与遮挡图像的混合,即仅一张混合图像为可研究对象,没有混合方式的先验知识,而单通道盲源分离(single-channel blind sour
随着网络技术的发展以及多媒体设备的日益普及,网络上的数据资源正在突飞猛进地增长。其中,图像作为信息传播的核心,可以传递更为丰富的语义,极大地丰富人民的工作和生活。人们可以通过检索关键字的方式搜索到他们需要的图像数据,然而大量的无标签图像限制了用户对它们的利用。在这种情况下,图像自动标注技术顺应时代而生。目前,在图像自动标注领域主要是利用传统的机器学习方法和深度学习方法来搭建标注模型。然而,传统的机
液压控制技术广泛应用于液压升船机、多自由度试验平台等重载长行程单出杆液压缸控制系统,这些控制系统不仅控制性能要求高,而且节能意义重大。但是,当前泵控回路虽然能耗低、工作效率高,但动态特性较差;传统阀控回路虽然控制精度高,但能量利用率低。因此,课题组结合泵控回路具有高效能和阀控回路具有高性能的特点,提出泵阀并联驱动非对称液压缸控制回路。在泵阀并联驱动非对称缸系统中,泵阀两个回路之间不仅相互协调,也会