For underwater applications, the effects of light absorption and scattering result in image degradation. Moreover, the complex and changeable imaging environment makes it difficult to provide a universal enhancement solution to cope with the diversity of water types. In this letter, we present a novel underwater image enhancement (UIE) framework termed SCNet to address the above issues. SCNet is based on normalization schemes across both spatial and channel dimensions with the key idea of learning water type desensitized features. Considering the diversity of degradation is mainly rooted in the strong correlation among pixels, we apply whitening to de-correlates activations across spatial dimensions for each instance in a mini-batch. We also eliminate channel-wise correlation by standardizing and re-injecting the first two moments of the activations across channels. The normalization schemes of spatial and channel dimensions are performed at each scale of the U-Net to obtain multi-scale representations. With such latent encodings, the decoder can easily reconstruct the clean signal, and unaffected by the distortion types caused by the water. Experimental results on two real-world UIE datasets show that the proposed approach can successfully enhance images with diverse water types, and achieves competitive performance in visual quality improvement.


翻译:对于水下应用,光吸收和散射的影响导致图像退化。此外,复杂和可变成像环境使得难以提供一个通用的增强解决方案,以应对水种类的多样性。在本信中,我们提出了一个名为SCNet的新型水下图像增强框架(UIE),以解决上述问题。SCNet基于空间和通道层面的正常化计划,其关键理念是学习水型不敏感特性。考虑到降解的多样性主要根植于像素之间的紧密关联,我们将白化应用于在微型批量中每个空间层面的脱碳启动。我们还通过标准化和重新注入跨渠道激活头两个时刻来消除频道与频道的相互关系。空间和通道层面的正常化计划是在U-Net的每个尺度上进行,以获得多尺度的演示。有了这些潜伏的编码,解密器可以很容易地重建清洁信号,不受水造成的扭曲类型的影响。两个真实世界的UIE数据集的实验结果显示,拟议的方法能够成功地提高图像的视觉质量,实现竞争性的改进。

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