كل الثلوج مزالة: خوارزمية إزالة الثلوج من صورة واحدة باستخدام تمثيل مزدوج شجرة موجة معقدة هيراركية ووظيفة خسارة قناة متناقضة

الثلج ظاهرة جوية معقدة للغاية غالبًا ما تضم بلورات ثلجية، وخطوط ثلجية، وتأثير تعتيم (مشابه للضباب أو الضباب الخفيف). في هذه الدراسة، نقترح خوارزمية إزالة الثلج من صورة واحدة لمعالجة تنوع جزيئات الثلج من حيث الشكل والحجم. أولاً، لتمثيل أفضل للأشكال المعقدة للثلج، نطبق تحويل الموجات الشجرية المزدوجة ونقترح خسارة موجاتية معقدة ضمن الشبكة. ثانيًا، نقترح نموذج تحليل هرمي داخل الشبكة لفهم أفضل لاختلاف أحجام جزيئات الثلج. أخيرًا، نقدم ميزة جديدة تُسمى "قناة التناقض" (CC) للمشاهد المغطاة بالثلج. وجدنا أن المناطق التي تحتوي على جزيئات ثلجية تمتلك كثافة أعلى في قناة التناقض مقارنةً بالمناطق الخالية من الثلج. ونستفيد من هذه الميزة التمييزية لبناء خسارة قناة التناقض بهدف تحسين أداء إزالة الثلج. بالإضافة إلى ذلك، وبسبب القيود المفروضة على مجموعات البيانات الحالية المتعلقة بالثلج، نقترح مجموعة بيانات كبيرة تُسمى "مجموعة بيانات الثلج الشاملة" (CSD) لمحاكاة سيناريوهات الثلج بشكل شامل. تُظهر النتائج التجريبية أن الطريقة المقترحة تتفوق على الطرق الحالية في ثلاث مجموعات بيانات مُصَنَّعة وثلاث مجموعات بيانات واقعية. تم إصدار الكود والبيانات على الرابط: https://github.com/weitingchen83/ICCV2021-Single-Image-Desnowing-HDCWNet.