金属矿山 ›› 2025, Vol. 54 ›› Issue (9): 272-278.
贾亚娟1 戴二壮1 王咏宁2
JIA Yajuan 1 DAI Erzhuang 1 WANG Yongning 2
摘要: 高分辨率遥感图像对于地质勘探、资源评估以及矿山安全管理具有重要意义。 采用生成对抗网络 (Generative Adversarial Networks,GAN)对矿山遥感图像进行单幅超分辨率重建,有助于提升图像质量、丰富图像细节。 然而,该方法在实际应用中仍存在训练过程不稳定、生成图像细节与真实地物存在差异,以及容易产生伪影等问题。 为此,提出了一种基于改进注意力机制的 GAN 矿山遥感图像增强算法。 生成器融合了金字塔拆分注意力模块(Pyramid Split Attention,PSA)与稠密残差块(Residual Dense Block,RDB),显著增强了特征提取能力。 金字塔拆分注意力模 块能够有效捕捉多尺度的图像特征,提升了模型对细节的敏感度;稠密残差块则通过密集连接方式,促进信息在网络 中的充分流动,进一步提升特征表示能力。 判别器方面,采用了谱归一化( Spectral Normalization,SN)技术代替传统的 批归一化层(Bath Normalization,BN),以增强对矿山遥感图像细节的学习能力,减少判别器对生成图像细节的忽视。 此外,基于带梯度惩罚的 Wasserstein 生成对抗网络(Wasserstein Generative Adversarial Network with Gradient Penalty, WGAN-GP)理论,优化了对抗损失函数,通过引入梯度惩罚项,稳定了训练过程,加快了模型收敛速度。 试验结果显 示:所提算法在细节纹理丰富性和伪影减少方面优于原始 GAN 算法,处理后遥感图像峰值信噪比( Peak Signal-toNoise Ratio,PSNR)提升了 0. 536~ 1. 897 dB,结构相似度(Structural Similarity,SSIM)提升了 0. 019~ 0. 089。
中图分类号: