HVD-Net：通过连续色调编码和双分支恢复技术在HSV空间中对低光照图像进行增强

《Scientific Reports》：HVD-Net: low-light image enhancement in HSV space via continuous hue encoding and dual-branch restoration

　　

摘要

低光照图像增强（LLIE）旨在提高图像的可见度，同时抑制噪声并校正颜色失真。然而，在RGB空间中强烈的通道间耦合通常会导致非线性增强过程中的颜色不稳定，而常用的类似HSV的颜色空间在色调边界处会出现不连续性，这可能会在过渡区域进一步引入伪影。为了解决这些问题，我们提出了HVD-Net，这是一种基于HSV空间的低光照图像增强网络，它采用连续色调编码和双分支恢复机制。具体来说，输入图像首先被转换到HSV空间，在该空间中色调通过连续的正弦-余弦编码来表示，以减少卷积学习过程中的边界不连续性。在此基础上，构建了一个非对称的双分支架构，分别用于建模亮度恢复和色度去噪，并在瓶颈处通过跨分支的门控交互实现特征互补。在亮度分支中，引入了混合通道-空间注意力（HCSA）模块来自适应地增强光照分布和对比度；在色度分支中，多尺度特征调制（MSFM）模块利用低频颜色先验来引导细节恢复，同时抑制色度噪声。在多个配对基准数据集和真实世界未配对数据集上的实验表明，HVD-Net在增强质量和计算成本之间实现了良好的平衡。