生成对抗式双重解耦的分阶段阴影去除算法

来源：计算机工程与应用杂志2025年第20期北京时间：

作者：曾文献, 张曼钰, 孙磊

单位：1.河北经贸大学 经济管理实验中心，石家庄 050061；2.河北经贸大学 管理科学与信息工程学院，石家庄 050061

摘要：针对当前阴影去除算法中普遍存在的阴影边缘处有伪影以及阴影与非阴影区域颜色恢复不一致问题，提出了一种生成对抗式双重解耦的分阶段阴影去除算法。该算法构建了一个生成对抗式主体模型框架，采用分阶段不同图像特征替代传统的单一彩色图像作为监督信号，实现了图像在通道和空间维度的解耦处理。在第一阶段，将图像在通道维度解耦为亮度通道（L）和颜色通道（AB）。针对亮度通道，提出了多尺度注意增强的空洞网络，通过逐级增加扩张率的空洞卷积捕获多尺度上下文信息，结合注意力机制精确提取局部特征，有效恢复阴影区域亮度并避免边缘伪影。针对颜色通道，设计了结合通道和空间注意力的颜色调整网络，专注于颜色校正。经过亮度恢复和颜色调整后的L通道和AB通道重新拼接，作为第二阶段的输入。在第二阶段，将图像在空间维度解耦为阴影和非阴影区域，设计了动态残差网络，采用标准卷积和深度可分离卷积分别提取特征，进一步解决边缘伪影和颜色不一致问题。实验结果表明，所提算法相较于其他先进算法表现优异，在避免边缘伪影、消除颜色不一致和提升图像质量方面具有显著优势。

关键词：阴影去除,生成对抗网络（GAN）,通道解耦,空洞卷积,动态卷积