暗通道先验 卷积网络结合 图像去雾

### 结合暗通道先验与卷积神经网络的图像去雾技术

#### 暗通道先验简介
暗通道先优先假设自然场景中的局部区域至少有一种颜色分量具有较低值。这一特性被广泛应用于单幅图像去雾算法中[^1]。

#### 卷积神经网络的应用
近年来，研究人员尝试将传统方法如暗通道先验融入到深度学习框架内，特别是通过设计特定架构使模型能够自动学习并利用这些物理规律来进行更有效的去雾处理。这类工作不仅提高了性能还增强了鲁棒性和泛化能力。

#### 技术实现方式
一种常见做法是在构建卷积神经网络时引入额外模块或路径专门负责估计大气光强度以及透射率图，这两个参数对于基于暗通道理论的方法至关重要。例如：

- **多尺度特征融合**：为了更好地捕捉不同尺度下的细节信息，可以采用多层次特征聚合策略；

- **端到端训练机制**：允许整个系统一次性完成优化而不是像早期那样分为多个独立阶段分别求解；

- **损失函数定制化**：除了常规回归误差外还可以加入其他约束项比如平滑度惩罚等以促进更加合理的结果生成。

import torch.nn as nn

class DarkChannelPriorNet(nn.Module):
    def __init__(self):
        super(DarkChannelPriorNet, self).__init__()
        
        # 定义用于提取特征的基础卷积层
        self.feature_extractor = nn.Sequential(
            nn.Conv2d(3, 64, kernel_size=7, stride=2),
            nn.ReLU(inplace=True),
            ...
        )
    
        # 添加特殊组件来预测大气光A和透射率t
        self.atmospheric_light_estimator = ... 
        self.transmission_map_predictor = ...

    def forward(self, x):
        features = self.feature_extractor(x)

        A_hat = self.atmospheric_light_estimator(features)
        t_hat = self.transmission_map_predictor(features)

        return A_hat, t_hat

此代码片段展示了一个简化版的PyTorch风格网络定义，其中包含了基础功能单元及其相互关系示意。