基于颜色预测和语义感知双分支结构的近红外图像彩色化算法

赵伟强; 王洋; 祝勇; 高美玲; 段锦

doi:10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2023.03.012

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基于颜色预测和语义感知双分支结构的近红外图像彩色化算法

光学图像处理与识别 | 更新时间：2025-09-01

- 基于颜色预测和语义感知双分支结构的近红外图像彩色化算法
- Colorization algorithm for Near Infrared images based on dual branching structure of color prediction and semantic perception
- 光学技术 2023年49卷第3期页码：371-378
- 作者机构：
  
  1:长春理工大学电子信息工程学院
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  吉林省科技发展计划项目(20210203181SF)
- DOI：10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2023.03.012
  中图分类号： TP391.41
- 纸质出版：2023
- 稿件说明：
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赵伟强, 王洋, 祝勇, 等. 基于颜色预测和语义感知双分支结构的近红外图像彩色化算法[J]. 光学技术, 2023,49(3):371-378.

Colorization algorithm for Near Infrared images based on dual branching structure of color prediction and semantic perception[J]. 2023, 49(3): 371-378.
赵伟强, 王洋, 祝勇, 等. 基于颜色预测和语义感知双分支结构的近红外图像彩色化算法[J]. 光学技术, 2023,49(3):371-378. DOI： 10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2023.03.012.

Colorization algorithm for Near Infrared images based on dual branching structure of color prediction and semantic perception[J]. 2023, 49(3): 371-378. DOI： 10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2023.03.012.

摘要

针对近红外图像彩色化过程中因近红外与可见光图像间模态差异较大，导致着色后图像在纹理细节处存在颜色晕染、区域误着色的问题，提出了颜色预测和语义感知相结合的生成对抗网络。设计颜色预测和语义感知双分支生成器，颜色预测分支采用带有跳转连接的残差网络，语义感知分支采用带有语义融合的空洞卷积金字塔结构；不同的扩张率，能够获得多个感受野提取多尺度语义特征，将感知到的语义嵌入到颜色预测分支，提高模型的语义理解能力，改善颜色晕染、区域误着色问题；设计循环一致语义损失函数，约束生成器中语义信息的一致性；算法在RGB-NIR场景数据集上进行性能实验比对以及消融实验。实验表明，所提算法相比于现有彩色化算法，PSNR、SSIM和LPIPS评价指标优于现有算法，着色效果更符合视觉感受。

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