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(ICCV 2017) Aod-net:All-in-one dehazing network

Li B, Peng X, Wang Z, et al. Aod-net: All-in-one dehazing network[C]//Proceedings of the IEEE International Conference on Computer Vision. 2017: 4770-4778.



1. Overview


此前的大多数工作都是独立估计

  • Transmission matrix
  • Atmosphere light

但是,通过non-joint估计的这两个参数在同时使用时,可能会进一步放大误差。

  • DehazeNet overestimate A and cause overexposure visual effect


因此论文

  • 基于re-formulated atmosphere scattering model
  • 提出AOD-Net,直接生成clean image
  • AOD-Net可直接嵌入到其他模型中,如Faster R-CNN
  • 0.026s to process 480x640 image with a single GPU

1.1. Re-formulated Atmosphere Scattering Model

  • 基本物理模型


  • Re-formulated
    估计K(即联合估计A和t)


1.2. Model



1.3. 相关工作

  • Maximizing the local contrast
  • Estimate the albedo of the scene
  • Dark channel prior
  • Enforce the boundary constraint and contextual regularization
  • Color attenuation prior and A linear model of scene depth

(Deep Learning)

  • MSCNN. Multi-scale, coarse-to-fine transmission matrix
  • DehazeNet. end-to-end for transmission estimation

1.4. 数据集

根据基本物理模型,通过设置不同的参数合成haze(数据集提供depth-meta)

  • A. [0.6, 1.0],choosing each channel uniformly
  • β. {0.4, 0.6, 0.8, 1.0, 1.2, 1.4, 1.6}

  • NYU2 Depth Database

    • 训练集. 27,256张图片
    • TestSetA. 3,170张图片
  • Middlebury Stereo Database
    • TestSetB. 800张图片
  • Natural Hazy Image



2. Experiments


2.1. Synthetic实验结果



  • 图片可以分解两个元素的和
    • Mean. 所有像素点的值设置为同一个均值,即与A有关的global illumination
    • Residual. local structural variations and contrast
  • 两张图片的MSE,可看作是Mean和Residual两部分的MSE
    • 相比于local distortion,人眼对global illumination更敏感
    • 实验证明,AOD-Net的Residual MSE与其他方法相近,但是Mean MSE更低
    • 说明AOD-Net能够更好地recover A.


2.2. 运行时间



2.3. Natural实验结果



2.4. Anti-halation



2.5. 白色背景



2.6. 嵌入到Faster R-CNN中

雾霾程度

  • Heavy. A=1, β=0.1
  • Medium. A=1, β=0.06
  • Light. A=1, β=0.04