基于深度学习的旋转运动模糊图像复原

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图像去模糊是图像复原任务中一个重要的分支,它能把模糊图像复原为质量较高的清晰图像,不仅具有十分重要的理论和现实意义,还有巨大的商业价值。而在无人机、航天飞机、天文以及军事场景中,由于成像传感器的平台并非静止且运动路径多变,在真实的三维空间内,还有三个方向的旋转自由度,在传感器平台进行转向时将会产生旋转运动模糊,这种旋转模糊不可避免,给后续的图像识别与目标检测等工作带来极大的麻烦。本论文针对旋转运动模糊图像的复原进行了深入的研究,主要研究内容包括:(1)针对目前深度学习去模糊领域并没有公开的清晰-旋转模糊图像对数据集,而深度学习是数据驱动的,数据集占据着极其重要的位置,本文对空间三维旋转运动场景进行理论分析和公式推导,真实地模拟三维空间旋转运动模糊的产生过程,建立旋转运动模糊图像数据集。(2)针对旋转运动模糊图像复原的问题高度病态,且旋转运动模糊是一种严重的运动模糊的特点,本论文设计了一个基于注意力机制的多尺度去模糊网络AMSNet。使用本文提出的旋转运动模糊训练集train1和train2,分别对去模糊领域中性能较好的Deblur GAN、Deblur GANv2、SRN网络以及本文模型AMSNet进行训练,并在各个测试集验证了基于注意力机制的多尺度去模糊网络AMSNet在视觉和定量上有更好的结果,证明了本文提出的算法的性能最优。
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