Zum Inhalt

TEGAN: Transformer Embedded Generative Adversarial Network for Underwater Image Enhancement

  • 05.09.2023
Erschienen in:

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

Underwater robots are widely used in underwater missions. However, due to complex scenes, it is difficult to obtain high-quality underwater images, which usually suffer from severe distortions such as low visibility, blurred edges, and color cast. In this paper, a Transformer embedded generative adversarial network for underwater image enhancement is presented. We propose a window-based dual local enhancement block to compensate for the Transformer’s shortcomings in extracting local features and improving image clarity. Convolutional neural network is deployed in sequential and parallel modes for local enhancement. Second, for generator construction, a fusion scheme combining convolutional neural network and Transformer block in units is designed. We exploit a self-attention mechanism to extract long-distance dependencies and fully extract the original features at the initial stage to enhance the image details. Meanwhile, global information is captured through the bottleneck for color correction. Convolutional neural network, which is good at extracting local features, is introduced in Encoder/Decoder units for multiscale feature extraction and reconstruction to effectively reduce edge blurring. Finally, a Transformer embedded generative adversarial network with a two-branch discriminator is established to generate more realistic colors while preserving the image content. Comparative experimental results show that our method can achieve superior results to the state-of-the-art approaches on both paired and unpaired datasets. Excellent learning and generalization ability make it outperform others in subjective perception and overall performance evaluated by image quality metrics. In addition, the enhancement results also show the significant improvement it brings in the downstream visual application tasks.

Sie sind noch kein Kunde? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Lizenzmodelle:

Einzelzugang

Starten Sie jetzt Ihren persönlichen Einzelzugang. Erhalten Sie sofortigen Zugriff auf mehr als 170.000 Bücher und 540 Zeitschriften - pdf-Downloads und Neu-Erscheinungen inklusive.

Jetzt ab 54,00 € pro Monat!                                        

Mehr erfahren

Zugang für Unternehmen

Nutzen Sie Springer Professional in Ihrem Unternehmen und geben Sie Ihren Mitarbeitern fundiertes Fachwissen an die Hand. Fordern Sie jetzt Informationen für Firmenzugänge an.

Erleben Sie, wie Springer Professional Sie in Ihrer Arbeit unterstützt!

Beraten lassen
Titel
TEGAN: Transformer Embedded Generative Adversarial Network for Underwater Image Enhancement
Verfasst von
Zhi Gao
Jing Yang
Lu Zhang
Fengling Jiang
Xixiang Jiao
Publikationsdatum
05.09.2023
Verlag
Springer US
Erschienen in
Cognitive Computation / Ausgabe 1/2024
Print ISSN: 1866-9956
Elektronische ISSN: 1866-9964
DOI
https://doi.org/10.1007/s12559-023-10197-6
Dieser Inhalt ist nur sichtbar, wenn du eingeloggt bist und die entsprechende Berechtigung hast.
Bildnachweise
AvePoint Deutschland GmbH/© AvePoint Deutschland GmbH, ams.solutions GmbH/© ams.solutions GmbH, Wildix/© Wildix, arvato Systems GmbH/© arvato Systems GmbH, Ninox Software GmbH/© Ninox Software GmbH, Nagarro GmbH/© Nagarro GmbH, GWS mbH/© GWS mbH, CELONIS Labs GmbH, USU GmbH/© USU GmbH, G Data CyberDefense/© G Data CyberDefense, Vendosoft/© Vendosoft, Kumavision/© Kumavision, Noriis Network AG/© Noriis Network AG, tts GmbH/© tts GmbH, Asseco Solutions AG/© Asseco Solutions AG, AFB Gemeinnützige GmbH/© AFB Gemeinnützige GmbH, Ferrari electronic AG/© Ferrari electronic AG, Doxee AT GmbH/© Doxee AT GmbH , Haufe Group SE/© Haufe Group SE, NTT Data/© NTT Data, Bild 1 Verspätete Verkaufsaufträge (Sage-Advertorial 3/2026)/© Sage, IT-Director und IT-Mittelstand: Ihre Webinar-Matineen in 2025 und 2026/© amgun | Getty Images