面向高带速煤矸分拣工况的欠曝图像增强方法OA

针对高带速煤矸分拣工况下因曝光时间受限引发的图像欠曝问题,提出一种基于HVI颜色空间的欠曝图像增强网络HVI−MTDB−Net。将欠曝煤矸图像由RGB颜色空间映射至HVI颜色空间,实现光照与色彩的有效解耦;构建多任务双分支网络,通过共享编码器提取多尺度特征,并在编码阶段设计递归上下文聚合器(RCA)以提升特征提取能力;解码阶段设计光照增强分支I−Net和色彩恢复分支HV−Net,分别完成光照增强与色彩恢复。基于高带速成像曝光时间约束及图像特征分析,确定不同带速下差异化曝光策略,并据此构建200组静态配对数据集与2400张实时高带速欠曝数据集,分别用于网络训练与泛化能力测试。试验结果表明:HVI颜色空间对高带速工况下煤矸图像的欠曝退化特征具有较好的适配能力,客观评价指标均优于基于YUV,Lab和HSV颜色空间的结果;HVI−MTDB−Net在测试集上的PSNR,SSIM,EN和GM分别达到21.875,0.842,7.931和4.786;以HVI−MTDB−Net增强后的图像作为YOLOv11s输入时,mAP@0.5:0.95由原始欠曝条件下的0.061提升至0.551,相对次优对比方法提高6.6%,网络推理帧率达到156帧/s,满足高带速工况下的检测精度和实时性需求。