[发明专利]一种基于双边生成对抗网络的线扫描图像超分辨率方法

权利要求书

1.一种基于双边生成对抗网络的线扫描图像超分辨率方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，构建多层卷积组成的去噪生成网络Gr和Gc；

步骤2，构建与去噪网络相匹配的鉴别网络Dr和Dc；

步骤3，构建编码-解码器构成的融合生成网络Gf；

步骤4，构建与融合生成网络相匹配的鉴别网络Df；

步骤5，构建双边生成对抗网络G，将去噪生成网络Gr和Gc并行连接到融合生成网络Gf从而得到双边生成对抗网络G，其中鉴别网络Dr，Dc，Df分别与Gr，Gc，Gf保持对抗关系；

步骤6，在步骤5得到的双边生成对抗网络G中输入线扫描图像R_in，C_in，输出不含噪声的图像Gr(R_in)、Gc(C_in)和最终输出的高分辨率图像SR。

2.如权利要求1所述的一种基于双边生成对抗网络的线扫描图像超分辨率方法，其特征在于：所述去噪生成网络Gr和Gc均包括8个3*3卷积层，前7个卷积层的通道数均为32，最后一个卷积层的通道数为1，每个卷积层后面都紧跟一个归一化层，每个归一化层后面都紧跟一个线性整流层。

3.如权利要求1所述的一种基于双边生成对抗网络的线扫描图像超分辨率方法，其特征在于：所述鉴别网络Dr和Dc均包括6个卷积层，每个卷积层的大小均为3*3，步长为1、2交替，通道数初始为64、64、128、128、256、256；每个卷积层后面均紧跟一个归一化层，每个归一化层后面都紧跟一个参数化线性整流层，最后的参数化线性整流层中，加入一个通道数为1024的全连接层、LeakyReLU层、通道数为1的全连接层，最终输出一个标量，该标量衡量了图像真假的概率。

4.如权利要求1所述的一种基于双边生成对抗网络的线扫描图像超分辨率方法，其特征在于：步骤3中编码器包括两条支路，每条支路包括dcn个反卷积层，dcn的大小为：

dcn＝log₂(r)

其中r为超分辨率的倍数；

每个反卷积层后面紧跟一个归一化层，每个归一化层后面都紧跟一个线性整流层，每条支路的最后一个反卷积层后面的ReLU层则连接4个残差段，其中每个残差段包括2个残差基本块，残差基本块通过跳跃连接影响输出，它的输出公式可表示为：

F1＝ReLU(BN(f_3*3(x)))；

F_out＝ReLU(BN(f_3*3(F1))+x)

其中，F_out为残差基本块的输出，x为残差基本块的输入，f_3*3表示3*3的卷积操作；在每个残差段之间引入融合模块，它能将两条支路的信息充分融合，它是双输入双输出结构，其输出公式为：

y₁＝ReLU(BN(f_3*3(concat(x₁,x₂))))

y2＝ReLU(BN(f_3*3(x₂)))

其中x₁,x₂表示输入，concat表示在通道维度拼接；

编码器共有4个残差段，因此包含4个融合模块，最后一个融合模块的输出y1为编码器输出；

解码器包括4个3*3卷积层，他们的通道数分别为64、32、16、1，同样的，每个后面紧跟一个归一化层，每个归一化层后面都紧跟一个线性整流层；

将编码器输出输入解码器中可得到最终生成的图像SR。