基于图像风格转换的水下图像显著性检测算法

作     者：郭继昌 汪昱东 刘迪 艾羽丰 贾伟广 GUO Jichang;WANG Yudong;LIU Di;AI Yufeng;JIA Weiguang

作者机构：天津大学电气自动化与信息工程学院天津300072 国家海洋标准计量中心天津300112 

出 版 物：《数据采集与处理》 (Journal of Data Acquisition and Processing)

年 卷 期：2021年第36卷第1期

页      面：35-44页

学科分类：08[工学] 081202[工学-计算机软件与理论] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(61771334)资助项目 

主　　题：水下图像 显著性检测 图像风格转换 深度学习 

摘      要：由于水下显著性检测数据集不足,导致基于深度学习的水下图像显著性检测网络容易出现过拟合的问题,从而影响显著性检测网络的性能。针对上述问题,本文引入图像风格转换方法,提出一种基于CycleGAN的水下显著性检测网络。网络生成器由图像风格转换子网络和显著性检测子网络构成。首先,通过无监督的级联方式对风格转换子网络进行风格转换训练,并利用该网络对陆地图像和水下图像进行风格转换,构建训练和测试图像数据集,以解决水下显著性检测数据集不足的问题;然后,使用陆地及其风格转换后的显著性数据集对显著性检测子网络进行训练,以增强网络的特征提取能力;最后对两个图像风格的输出结果进行融合优化,以提高显著性检测网络性能。实验结果表明,本文提出的水下显著性检测网络相比于单纯的陆地和水下图像显著性检测网络,其检测平均绝对误差和F值至少分别提高了10.4%和2.4%。