改进的双阶段生成对抗数字壁画修复算法

来源：电子测量技术杂志2023年第11期北京时间：

作者：张双，杨帆

单位：河北工业大学电子信息工程学院 天津 300401

摘要：数字壁画修复是计算机视觉在图像修复领域的一个重要应用。为解决修复过程中存在的模糊、结构紊乱、细节丢失等问题，提出了改进的双阶段生成对抗数字壁画修复模型。首先在第1阶段生成器中设计了特征优化融合策略，将编码器中不同尺度的特征进行优化并在解码器部分按比例融合，减少卷积过程中特征信息的丢失；然后在第2阶段生成器中用空洞残差模块代替空洞卷积，将小膨胀率的空洞卷积与残差模块结合，增大感受野的同时减少空洞的累积，有效缓解了修复产生的网格伪影现象。实验结果表明：与其他几种修复算法相比，该方法在敦煌壁画数据集上的视觉效果和客观指标均有明显优势，其中峰值信噪比平均提升了3~5 dB，结构相似度平均提升了2%~6%。

关键词：壁画修复;特征优化融合;空洞残差;生成对抗网络

基金资助：国家重点研发计划智能机器人专项(2019YFB1312102)、河北省自然科学基金(F2019202364)项目资助