收稿日期:2022-01-07基金项目:国家自然科学基金资助项目(62266049,61861045);云南省万人计划“教学名师”;云南省高校重点实验室建设计划项目(202101AS070031).作者简介:李海燕(1976-),女,云南红河人,云南大学教授,博士生导师.第44卷第3期2023年3月东北大学学报(自然科学版)JournalofNortheasternUniversity(NaturalScience)Vol.44,No.3Mar.2023doi:10.12068/j.issn.1005-3026.2023.03.004基于U-net边缘生成和超图卷积的两阶段修复算法李海燕1,熊立昌1,郭磊1,李海江2(1.云南大学信息学院,云南昆明650000;2.云南交通投资建设集团有限公司,云南昆明650001)摘要:为了有效修复背景复杂、大面积不规则缺失区域,得到合理的结构和精细的纹理,提出了基于U-net边缘生成和超图卷积的两阶段修复算法.首先,将缺失图像输入基于U-net门控卷积的粗修复网络,通过跳跃连接将图像的上下文信息向深层传播,获取丰富的图像细节信息,下采样提取缺失区域边缘特征,上采样还原缺失区域边缘细节,同时使用混合空洞卷积增大信息感受野,获取细节纹理信息.然后,将粗修复结果输入含超图卷积的细修复网络,捕获和学习输入图像中的超图结构,使用空间特征的互相关矩阵捕获空间特征结构,改善结构完整性并提升细节细粒度.最后,将细修复结果输入鉴别器进行判别优化,进一步优化修复结果.在国际公认数据集上进行实验仿真,结果显示:本文提出的算法在修复大面积不规则缺失时,可以生成合理的结构和丰富的纹理细节,修复的视觉效果,PSNR,SSIM和L1损失优于对比算法.关键词:图像修复;U-net边缘生成;超图卷积;混合空洞卷积;两阶段网络中图分类号:TP391文献标志码:A文章编号:1005-3026(2023)03-0331-09Two-StageInpaintingAlgorithmBasedonU-netEdgeGenerationandHypergraphsConvolutionLIHai-yan1,XIONGLi-chang1,GUOLei1,LIHai-jiang2(1.SchoolofInformationScienceandEngneering,YunnanUniversity,Kunming650000,China;2.YunnanCommunicationsInvestmentandConstructionGroupCo.,Ltd.,Kunming650001,China.Corresspandingauthor:LIHai-yan,E-mail:leehy@ynu.edu.cn)Abstract:Inordertoimplementreasonablestructureinpaintingandfinetexturereconstructionforlargeirregularmissingareaswithcomplexbackground,atwo-stagenetworkinpaintingalgorithmbasedonU-netedgegenerationandhypergraphsconvolutionisproposed.F...