国产精品成人网站,日韩视频二区,亚洲成人手机电影,怡红院国产

快速發(fā)布求購 登錄 注冊
行業(yè)資訊行業(yè)財報市場標(biāo)準(zhǔn)研發(fā)新品會議盤點政策本站速遞

上海光機(jī)所在AI應(yīng)用于自然場景散射成像的研究上取得進(jìn)展

研發(fā)快訊 2024年11月22日 11:12:39來源:上海光學(xué)精密機(jī)械研究所 18120
摘要透過散射介質(zhì)成像對道路交通安全、火場救援、安防監(jiān)控、水下探測與醫(yī)療診斷等領(lǐng)域具有重要的科學(xué)意義和應(yīng)用價值。

  【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】近期,中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所空天激光技術(shù)與系統(tǒng)部司徒國海研究員團(tuán)隊,提出了一種基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的、能應(yīng)用于自然場景的實時非侵入式透過散射介質(zhì)光學(xué)成像方法。相關(guān)成果以“Learning-based real-time imaging through dynamic scattering media”為題發(fā)表于Light: Science & Applications。
 
  透過散射介質(zhì)成像對道路交通安全、火場救援、安防監(jiān)控、水下探測與醫(yī)療診斷等領(lǐng)域具有重要的科學(xué)意義和應(yīng)用價值。隨著近些年人工智能技術(shù)的興起,研究人員已經(jīng)利用深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)從散斑圖樣中復(fù)原出清晰的物體、通過優(yōu)化光場調(diào)控實現(xiàn)透過散射介質(zhì)聚焦、以及實現(xiàn)超17倍光學(xué)厚度的散射成像等工作。這些研究成果無不彰顯著人工智能技術(shù)帶來的收益。然而,受限于實際應(yīng)用場景的數(shù)據(jù)集難以采集,大多已有研究只能用空間光調(diào)制器依次加載大量圖像,在實驗室人造散射環(huán)境中,人造光源侵入式照明條件下,用相機(jī)采集相應(yīng)的散射圖像。這樣設(shè)計的實驗條件與實際散射場景在光學(xué)特性上大相徑庭,用這些數(shù)據(jù)訓(xùn)練的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)只能應(yīng)用在類似的實驗環(huán)境,而無法應(yīng)用在真實的外場散射環(huán)境中。
 
  圖1:DescatterNet算法框架。(a)實驗裝置。利用不發(fā)光且漫反射的墨水屏模擬真實物體,采集模擬真實散射場景的數(shù)據(jù)集。(b)數(shù)據(jù)處理流程。首先利用數(shù)據(jù)預(yù)處理方法消除不均勻本底同時增強(qiáng)圖像特征,然后訓(xùn)練優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)模型,最終應(yīng)用于真實物體和真實場景的散射成像。
 
  針對這一問題,研究團(tuán)隊提出了一種深度學(xué)習(xí)技術(shù)應(yīng)用于真實散射場景的解決方案,分別從實驗裝置設(shè)計、數(shù)據(jù)集設(shè)計、數(shù)據(jù)預(yù)處理方法、AI模型優(yōu)化和部署等方面進(jìn)行研究,最終在真實物體和自然場景中取得顯著的散射成像效果。
 
  圖2:DescatterNet在不同散射程度條件下的復(fù)原結(jié)果。第一行是相機(jī)采集原始圖像歸一化顯示的結(jié)果。第2~4行是網(wǎng)絡(luò)模型對不同樣本的復(fù)原結(jié)果。右圖是散射圖和復(fù)原圖的評價指標(biāo)隨散射程度變化的曲線
 
  如圖2所示,隨著散射程度加深,原始散射圖像迅速退化,并完全無法分辨。 DescatterNet對真實物體實現(xiàn)了高質(zhì)量的散射成像,大大提高了成像系統(tǒng)的探測性能。
 
  圖3:DescatterNet應(yīng)用于自然場景的散射成像。(i)采集的原始散射圖像;(ii)暗通道去霧算法的結(jié)果;(iii)Retinex算法的結(jié)果;(iv)本文方法的結(jié)果;(v)清晰圖像
 
  在前面工作基礎(chǔ)上,研究人員進(jìn)行了自然場景的散射成像實驗,并搭建了如圖3a所示的成像裝置。在這項實驗中,該研究成功實現(xiàn)了透過戶外5.9km的濃霧環(huán)境對自然場景進(jìn)行散射成像。傳統(tǒng)圖像增強(qiáng)方法比如暗通道和Retinex等都難以復(fù)原出清晰圖像,而DescatterNet則取得最優(yōu)的復(fù)原結(jié)果。
 
  該成果表明解決AI技術(shù)應(yīng)用于真實散射場景的關(guān)鍵在于適配的數(shù)據(jù)集、數(shù)據(jù)處理算法以及強(qiáng)大的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。結(jié)合光學(xué)成像原理研制的新一代智能成像技術(shù)極大地提高了系統(tǒng)的探測性能,在惡劣天氣下交通安全、視頻監(jiān)控、火場救援和水下探測等領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用前景。
 
  本工作得到了國家自然科學(xué)基金委、上海市學(xué)術(shù)帶頭人項目、上海市科技重大專項以及上海揚帆計劃等項目的支持。

我要評論
文明上網(wǎng),理性發(fā)言。(您還可以輸入200個字符)

所有評論僅代表網(wǎng)友意見,與本站立場無關(guān)。

延伸閱讀
版權(quán)與免責(zé)聲明
  • 凡本網(wǎng)注明"來源:儀表網(wǎng)"的所有作品,版權(quán)均屬于儀表網(wǎng),未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的,應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用,并注明"來源:儀表網(wǎng)"。違反上述聲明者,本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。
  • 本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其它來源的作品,目的在于傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點或證實其內(nèi)容的真實性,不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時,必須保留本網(wǎng)注明的作品來源,并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
  • 如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題,請在作品發(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系,否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。
  • 合作、投稿、轉(zhuǎn)載授權(quán)等相關(guān)事宜,請聯(lián)系本網(wǎng)。聯(lián)系電話:0571-87759945,QQ:1103027433。
廣告招商
今日換一換
新發(fā)產(chǎn)品更多+

客服熱線:0571-87759942

采購熱線:0571-87759942

媒體合作:0571-87759945

  • 儀表站APP
  • 微信公眾號
  • 儀表網(wǎng)小程序
  • 儀表網(wǎng)抖音號
Copyright ybzhan.cn    All Rights Reserved   法律顧問:浙江天冊律師事務(wù)所 賈熙明律師   儀表網(wǎng)-儀器儀表行業(yè)“互聯(lián)網(wǎng)+”服務(wù)平臺
意見反饋
我知道了