文档名：基于改进扩散模型的图像去雨方法
摘要：针对图像去雨过度、泛化性差的问题,提出运用改进扩散模型进行单幅图像去雨的方法.通过前向过程添加高斯噪声使数据变为高斯分布,设计残差模块双输入信息通道、添加ECA(efficientchannelattention)通道注意力机制模块以构建噪声估计网络,实现全局平均池化而不降低维数,从而捕获局部跨通道交互信息;利用模型网络进行反向采样,预测并剔除雨痕噪声,实现图像去雨.最后通过模拟雨滴数据集和Rain100数据集对改进的扩散模型与其他4种算法进行对比实验测试,实验结果表明改进的扩散模型能够有效去除雨痕,其中雨滴和雨线的峰值信噪比分别为30.3285和34.8965,结构相似性分别为0.9271和0.9620;自制真实雨图数据集,使用YOLOv7算法对去雨后的图像进行车辆检测,结果表明采用改进的扩散模型去雨能够有效提高车辆检测置信度,进一步验证了所提方法具有良好的去雨效果和泛化能力.
Abstract：Toaddresstheexcessiverainremovalandpoorgeneralizationofimages,thispaperproposesasingle-imagede-rainingmethodbyimprovingdiffusionmodel.ThedatabecomesGaussiandistributionbyaddingGaussiannoisetotheforwardprocess.ThedualinputinformationchannelsoftheresidualmodulearedesignedandtheECA(EfficientChannelAttention)channelattentionmechanismmoduleisaddedtobuildanoiseestimationnetwork.Thus,aglobalaveragepoolingwithoutreducingthedimensionisachievedandthelocalcross-channelinteractioninformationiscaptured.Themodelnetworkisemployedtoreversesampling,predictthenoiseasarainmarkandremoveit,andthusachieveimagede-raining.ByemployingsimulatedraindropdatasetsandtheRain100dataset,comparativeexperimentsareconductedtocompareourimproveddiffusionmodelwithotherfouralgorithms.Theexperimentalresultsdemonstrateourimproveddiffusionmodeleffectivelyremovesrainstreaks,withpeaksignal-to-noiseratiosof30.3285forraindropsand34.8965forrainlines,andstructuralsimilaritiesof0.9271and0.9620respectively.Arealrainimagedatasetisbuilt,andtheYOLOv7algorithmisemployedtoperformvehicledetectionontherain-removedimages.Ourresultsshowtheimproveddiffusionmodelforrainremovaleffectivelyenhancestheconfidenceofvehicledetection,furtherconfirmingithasoutstandingde-rainingperformanceandgeneralizationcapability.
作者：钱枫 胡桂铭 祝能 邓明星 王洁 许小伟Author：QIANFeng HUGuiming ZHUNeng DENGMingxing WANGJie XUXiaowei
作者单位：武汉科技大学汽车与交通工程学院,武汉430081
刊名：重庆理工大学学报
Journal：JournalofChongqingInstituteofTechnology
年，卷(期)：2024, 38(1)
分类号：TP391.41
关键词：扩散模型 图像去雨 注意力机制模块 车辆检测
Keywords：diffusionmodel imagede-raining attentionmodule vehicledetection
机标分类号：
在线出版日期：2024年3月6日
基金项目：国家重点研发计划，国家自然科学基金，湖北省重点研发计划项目基于改进扩散模型的图像去雨方法[
期刊论文] 重庆理工大学学报--2024, 38(1)钱枫 胡桂铭 祝能 邓明星 王洁 许小伟针对图像去雨过度、泛化性差的问题,提出运用改进扩散模型进行单幅图像去雨的方法.通过前向过程添加高斯噪声使数据变为高斯分布,设计残差模块双输入信息通道、添加ECA(efficientchannelattention)通道注意力机制模块以...参考文献和引证文献
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