基于希尔伯特空间曲线填充的太赫兹图像超分辨算法研究

O436; 太赫兹成像技术受辐射源和探测器性能限制,在细节分辨能力、成像速度和噪声抑制等方面仍有进一步改进的空间.本文提出一种基于空间曲线填充的太赫兹图像超分辨算法,采用视觉自注意力(Vision Transformer,ViT)结构主干网络,通过注意力机制进行太赫兹图像特征提取;构建希尔伯特空间曲线,根据特征图按曲线填充的方式进行图像重建,并用轻量化的一维卷积处理重建图像特征,对重建图进行逆变换恢复图像空间结构;最终通过像素重组实现上采样,得到物体轮廓和细节增强的输出图像.实验表明,相较常规ViT结构,本文方法图像峰值信噪比(PSNR)提高0.81 dB,结构相似度(SSIM)提高0.007...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Published in红外与毫米波学报 Vol. 43; no. 4; pp. 541 - 550
Main Authors 杨墨轩, 赵源萌, 刘昊鑫, 刘祎, 吴悠, 张存林
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 首都师范大学 物理系,北京 100048 01.08.2024
太赫兹光电子学教育部重点实验室,北京 100048
北京成像理论与技术高精尖创新中心,北京 100048
太赫兹波谱与成像北京市重点实验室,北京 100048
Subjects
注意力机制
太赫兹成像
attention mechanism
terahertz imaging
resolution enhancement
空间曲线
超分辨重建
space curve
Online AccessGet full text
ISSN1001-9014
DOI10.11972/j.issn.1001-9014.2024.04.014

Cover

More Information
Summary:O436; 太赫兹成像技术受辐射源和探测器性能限制,在细节分辨能力、成像速度和噪声抑制等方面仍有进一步改进的空间.本文提出一种基于空间曲线填充的太赫兹图像超分辨算法,采用视觉自注意力(Vision Transformer,ViT)结构主干网络,通过注意力机制进行太赫兹图像特征提取;构建希尔伯特空间曲线,根据特征图按曲线填充的方式进行图像重建,并用轻量化的一维卷积处理重建图像特征,对重建图进行逆变换恢复图像空间结构;最终通过像素重组实现上采样,得到物体轮廓和细节增强的输出图像.实验表明,相较常规ViT结构,本文方法图像峰值信噪比(PSNR)提高0.81 dB,结构相似度(SSIM)提高0.007 4,有效抑制了噪声对图像纹理的影响,获得了分辨能力显著提高的结果图像,证明了太赫兹图像超分辨处理技术的可行性及其恢复图像细节、提高图像质量的能力.
ISSN:1001-9014
DOI:10.11972/j.issn.1001-9014.2024.04.014