本技术涉及一种无人机遥感图像去雾技术,通过构建非均匀雾霾遥感图像数据集,包括训练集、验证集和测试集,利用UAVD-Net网络架构,实现无人机遥感图像的高效去雾处理。
背景技术
无人机(UAV)作为一种灵活且高效的空中遥感工具,在环境监测、灾害评估、城市规划、农业管理等领域发挥了重要作用。尤其在复杂地形或极端气候条件下,无人机可以获取高分辨率的图像数据,为决策提供关键支持。然而,由于大气中的雾霾、尘埃和其他微粒的存在,遥感图像在采集过程中常常会受到干扰,导致图像对比度下降、细节模糊,影响数据的可靠性和精确性。图像去雾技术因此成为了无人机遥感应用中的重要课题。
传统的图像去雾方法多基于图像增强、图像复原等领域的理论和技术,但在实际应用中,尤其是无人机拍摄的图像往往面对光照复杂、场景多变、雾霾程度不均等挑战,现有方法的表现有限。随着深度学习和计算机视觉技术的迅猛发展,基于卷积神经网络(CNN)和变换器(Transformer)的去雾方法逐渐成为研究热点,它们在提取图像特征、提升细节恢复方面展现出巨大潜力。
公开号为CN118052737A的专利申请文件公开了一种基于超像素场景先验的感知导向的无人机图像去雾算法,该方法的实现步骤为:引入超像素场景先验以减少无人机去雾过程的计算,图像去雾过程可以从RGB色彩空间转换为Lab色彩空间,避免不同色度之间的混淆和多余信息,从而通过L通道选择高效去雾的可靠区域。考虑到去雾过程中光不均匀性的影响,该发明设计了一种基于简单线性迭代聚类的引导滤波算法,它用具有相似颜色块的超像素聚类窗口替代了大量的引导窗口,同时保留了互补信息。为了提高去雾后的感知能力,对超像素分割和目标检测结果进行了定量分析,并使用交替方向乘法器方法设计了感知和去雾的协同优化反馈迭代机制,以增强雾天环境下无人机视觉任务的有效性。但是,该发明仍然存在不足之处是,该方法依赖于大气光强度值,在图像中存在大面积填空区域时,该方法去雾效果较差。
公开号为CN118314053A的专利申请文件公开了一种基于神经网络的对无人机巡检航拍图像去雾方法,该方法的实现步骤为:基于无人机巡检航拍图像构建图像数据集;构建启发式感知去雾神经网络,基于图像数据集对启发式感知去雾神经网络进行训练得到训练好的启发式感知去雾神经网络;将待去雾处理的无人机巡检航拍图像输入训练好的启发式感知去雾神经网络进行处理得到无雾清晰航拍图像。但是,该发明仍然存在不足之处是,该方法仅能处理忽视图像中的局部细节,导致去雾后的图像在局部区域出现模糊或细节损失。
上述现有技术的缺陷和不足概括如下:
1.许多现有方法假设雾霾分布均匀,使用简单的模型来估计雾霾影响。然而在实际场景中,雾霾往往呈现出非均匀性,这会导致去雾结果质量下降,特别是在高动态范围或复杂地形的图像中。
2.现有去雾算法在处理全局雾霾时,容易忽视图像中的局部细节,导致去雾后的图像在局部区域出现模糊或细节损失。
实现思路