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TIDE:两阶段逆退化估计与引导先验解耦用于水下图像恢复

计算机视觉与模式识别 2025-12-09 v1

摘要

水下图像恢复对于海洋应用至关重要,涵盖生态监测到考古调查等多个领域,但有效应对水下退化复杂且空间变化的特性仍是一个挑战。现有方法通常对整个图像施加统一的恢复策略,难以处理随空间和水况变化的多重共存退化。我们提出 TIDE,一个两阶段逆退化估计框架,能够显式建模退化特征并通过专门的先验分解实现针对性恢复。我们的方法将恢复过程解耦为多个专门假设,并根据局部退化模式自适应融合,随后通过渐进精化阶段修正残余伪影。具体而言,TIDE 将水下退化分解为四个关键因素,即色彩失真、雾霾、细节丢失和噪声,并为每个因素设计了专门的恢复专家。通过生成专门的恢复假设,TIDE 在竞争性退化因素之间取得平衡,即使在高度退化区域也能产生自然结果。在标准基准和具有挑战性的浑浊水体条件下的广泛实验表明,TIDE 在基于参考的保真度指标上取得了具有竞争力的性能,同时在无参考感知质量指标上优于最先进方法,在色彩校正和对比度增强方面有显著提升。我们的代码可在以下地址获取:https://rakesh-123-cryp.github.io/TIDE。

关键词

引用

@article{arxiv.2512.07171,
  title  = {TIDE: Two-Stage Inverse Degradation Estimation with Guided Prior Disentanglement for Underwater Image Restoration},
  author = {Shravan Venkatraman and Rakesh Raj Madavan and Pavan Kumar S and Muthu Subash Kavitha},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2512.07171},
  year   = {2025}
}

备注

21 pages, 11 figures, 5 tables