针对现有生成式对抗网络对单图像进行超分辨率重建时存在特征信息挖掘不足、算法复杂度高及训练不稳定的问题，提出一种聚合残差注意力网络的单图像超分辨率重建方法。首先，以聚合残差模块作为基本残差块构造生成器，降低计算复杂度，在每个残差块中引入具有三维权重的注意力模块作为网络主通道，在不引入其他参数情况下捕获更多的高频信息。其次，在鉴别器中采用谱归一化处理，对鉴别器网络参数进行限制，从而稳定训练过程。最后，采用拟合性更好的Swish激活函数，提高网络的特征提取能力。将鲁棒性更好的Charbonnier损失函数作为像素损失，同时加入正则化损失抑制图像噪点，提升图像的空间平滑性。实验结果表明，所提方法得到的四倍放大的超分辨率重建图像在Set5、Set14、BSD100三个公开数据集上的峰值信噪比平均值提高了1.54 dB，结构相似性平均值提高了0.0457，重建图像拥有更好的清晰度和更为丰富的高频细节。

基于深度学习的单图像超分辨率重建方法已经比较完善,重建图像具有较高的客观评价值或具有较好的视觉效果,但是图像感知效果和客观评价值不能均衡提升。针对这一问题,提出一种融合注意力的生成式对抗网络单图像超分辨率重建方法。首先去掉残差网络中会破坏图像原本的对比度信息、影响图像生成质量的批归一层,其次是构造注意力卷积神经网络残差块,可有效地在特征映射中进行自适应特征细化,改善重建结果在大尺度因子下缺乏高频信息和纹理细节的问题,最后构造像素损失函数,使用鲁棒性较好的Charbonnier损失函数替代均方差损失函数,用总变差正则项平滑训练结果。实验结果表明,在4倍放大因子下,与其他方法在Set5、Set14、Urban100、BSDS100测试集上进行测试比较,本文方法峰值信噪比平均值提升2.88 dB,结构相似性平均值提升0.078。实验数据和效果图表明,该方法主观上具有丰富的细节,客观上具有较高的峰值信噪比值和结构相似性值,实现了视觉效果和客观评价指标值的均衡提升。

为了提高低照度遥感图像的可视性,提出一种基于条件生成对抗网络的低照度遥感图像增强方法。首先,为克服样本数据不足,利用正常清晰光照的图像合成低照度图像作为训练样本;然后,将原始低照度遥感图像由RGB色彩空间转换到HSI色彩空间,进行通道拆分,有效分离H、S、I分量,在保持色调分量H不变的前提下,利用条件生成对抗网络和改进的对数变换方法分别处理亮度分量I和饱和度分量S;最后,执行通道合并将处理后的图像从HSI色彩空间转换到RGB色彩空间。在损失函数中引入焦点损失函数,解决样本比例高度不平衡的问题。实验结果表明:所提方法有效地提升了低照度遥感图像的亮度和对比度,为低照度遥感图像增强方法的研究提供了新的思路。

遥感图像存在大量语义对象,相同的语义对象视觉差异较大,针对卷积神经网络(CNN)提取的全局特征不能准确描述图像内容的问题,提出了一种使用区域注意力机制的遥感图像检索方法。首先去除CNN的全连接层,将高层特征作为区域注意力网络的输入;然后在遥感图像数据集上分别训练CNN和区域注意力网络,提取具有区域关注度的图像特征;最后构建了一种多距离相似性度量矩阵并采用扩展查询以提高检索性能。实验结果表明,相比基于全局特征的遥感图像检索方法,本方法能有效抑制遥感图像背景和不相关的图像区域,在两大遥感实验数据集上的检索性能更好。

哈希方法是大规模图像检索中生成哈希码的有效方法。现有的哈希方法首先提取描述图像整体的特征, 然后生成哈希码, 但得到的哈希码并不精确。为了得到更精确的检索效果, 提出一种新的检索方法, 即采用卷积神经网络提取图像特征, 利用哈希算法与输入二进制噪声变量的生成对抗网络共同学习图像的二进制哈希码, 利用汉明距离对图像进行相似性比较, 最后完成对图像数据的有效检索。在标准图像数据集上进行实验, 结果证明, 该方法可以有效地进行图像检索, 相比现有的哈希方法, 该方法的检索性能也得到了提升。

基于内容的遥感图像检索存在着低层视觉特征与用户对图像理解的高层语义不一致、图像检索精度低以及单一的距离度量方法不能完全真实反映图像之间相似程度等问题。对此提出一种基于改进的模糊C均值聚类和卷积神经网络的遥感图像检索方法。该方法充分利用遥感图像的特性, 通过Retinex算法自适应处理遥感图像噪声, 运用自学习能力良好的卷积神经网络对遥感图像进行多层神经网络的监督学习, 提取遥感图像特征, 并运用改进的模糊C均值进行特征聚类分析。同时, 将快速排序算法与距离位置权重相结合的Top-k排序算法运用到实验当中, 提高遥感图像的检索精度。实验表明, 该方法可以显著提高遥感图像的检索性能。