数字图像传感器颜色插值算法研究

目前的图像采集设备多采用一个图像传感器及颜色滤波阵列来来采集彩色图像,得到的图像每个像素点仅有一种颜色,需要对缺少的其他两种颜色进行插值.本文详细介绍了基于Bayer格式颜色滤波阵列的数字图像传感器的几种常用的颜色插值算法,并从图像质量及算法复杂度两个方面比较了这几种算法的优劣.通过试验表明,双线性插值算法的运算复杂度最低而适应性颜色层算法的图像效果最好.     

基于轮廓波局部高斯模型与全变差的彩色滤波阵列插值

彩色图像的彩色滤波阵列(CFA)插值是从单传感器数字相机通过CFA获得的采样图像中重构完整RGB图像的过程。针对Bayer格式图像提出了一种基于轮廓波局部高斯模型与全变差的彩色图像CFA插值算法。为进一步提高图像边缘插值质量,将图像梯度的稀疏性结合到图像插值过程中,并且图像梯度的稀疏性用彩色全变差(CTV)来衡量。实验结果表明,该算法比现有的图像插值算法在峰值信噪比与主观视觉效果两方面均有显著提高。     

基于彩色图像插值算法的胶囊机器人微视觉

针对胶囊机器人小体积对其携带能量的限制,提出了胶囊机器人微视觉技术的思想;直接利用其内部的基于Bayer型彩色过滤阵列的图像传感器采集到的RAW RGB数据来进行传输、存储操作,其他的工作交给后期的计算机工作站完成;对于计算机工作站上图像显示的工作,提出采用一种基于最优化彩色空间转换的多梯度彩色插值算法;该算法首先利用多梯度算子来恢复绿色分量,然后在一个最优化彩色空间内恢复另外两个颜色分量;通过体外环境和模拟体内黑暗液体环境下的实验结果显示,此插值算法相对于传统的插值算法减小了误差,调高了峰值信噪比,改善了图像的边缘模糊现象,并验证了此方法能够满足内窥镜检测技术所需要的图像效果。     

一种基于硬件的彩色插值算法

大部分消耗型数字相机都采用单片CCD或CMOS图像传感器,并通过一个彩色滤波阵列来实现,因此在每个像素上只能采集红、绿或蓝一种颜色分量。为获得全彩色图,必须通过插值恢复丢失的色彩信息,通常这个过程被称为demosaicing。鉴于传统方法颜色失真明显,现有方案算法复杂,不利于硬件实现。本文提出一种新的插值算法,引入方向标志位的概念,以及一种平滑的边界检测方案。通过该算法,既可得到满意的插值效果,同时适合数字相机硬件实现,文章最后评估了算法性能。     

彩色图像缩放的四元数插值算法

将彩色图像像素点的3个颜色分量当作一个纯四元数来处理,在充分考虑了图像3个颜色分量的内在相关性、图像本身的非线性机制的基础上,构造了基于球面线性四元数插值方法和代数三角混合四元数插值样条方法的彩色图像插值算法.实验结果表明,四元数方法用于彩色图像插值时,所处理的图像清晰度和色彩亮度均较传统方法有较大改进,边缘细节上也更丰富.     

一种基于矢量方法的彩色图像双线性插值算法

图像的双线性插值是图像处理中常用到的一种图像放大方法,传统的彩色图像的双线性插值没有考虑到彩色图像三个分量之间的内在有机联系,容易造成不协调的色彩,本文从颜色感知均匀性角度出发,提出一种新的基于矢量方法的彩色图像双线性插值算法,实验结果表明新的基于矢量方法的彩色图像双线性插值算法有效性。     

基于谱相关性的数字图像真伪鉴别

如何区分逼真的计算机生成图像和真实的自然图像,是数字图像取证领域的一个重要研究方向。提出了一种基于谱间相关性的图像真伪鉴别算法。在单CCD数码成像过程中,每个像素只采集单一颜色值,缺失的颜色值通过颜色滤波阵列插值获得,而基于颜色滤波阵列插值的去马赛克方法会引起彩色图像三个颜色分量之间较高的谱间相关性。算法利用小波变换和标准互相关系数提取颜色组件谱间相关性,作为区分和识别特征。通过在标准图像库上的实验测试,表明所提取特征有效捕获了二类图像的差别,并具有较高的检测率。     

不依赖参考图像的插值质量评估方法

在对贝叶斯颜色滤波阵列插值算法进行评估时,在原始参考图像存在的情况下,可使用MSE、PSNR、等指标对处理后的图像质量进行评估和检验。然而在某些情况下,原始图像并不存在,无法使用这些指标进行图像质量评估。考虑到插值带来的边缘模糊和伪彩色现象,文章对图像边缘坡度和伪彩色进行计算,将计算结果作为判定插值算法优劣的标准。这项工作为将来研究CFA插值与彩色图像高分辨率之间的可能关系做了铺垫,该文使用了真实的CFA图像进行了实验,以证明所使用的评价算法的准确性。     

基于图像增强的灰度插值算法

针对传统彩色滤波阵列（Color Filter Array，CFA）插值算法在图像识别前一般需要对彩色图像预处理，其中包括把插值后的彩色图像转化为灰度图像、平滑内部和锐化边缘，过程较为繁琐的问题，提出一种新的基于图像增强的灰度插值算法，即在插值过程中锐化图像的边缘并平滑内部，插值结果直接是一幅灰度图像并且保证图像的几何特性不变．实验结果表明此算法的有效性．     

基于CFA插值的图像篡改检测算法

利用数码相机拍摄自然图像时,往往存在彩色滤波阵列（ CFA）插值效应,CFA插值使得图像三颜色分量之间具有很大的相关性。提出一种利用自然图像颜色通道之间的相关性来检测图像篡改操作的方法。首先,利用后验概率的方法对各颜色通道进行建模,从而准确估计出CFA插值产生的噪声;然后,利用高斯滤波器滤波并提取CFA插值特征;最后,根据提取出的特征进行分类并定位篡改区域。实验结果表明：该算法能够有效地对篡改的图像进行检测和定位。     

RETRACTED ARTICLE: Dense stereovision using mono-CCD color cameras

Most stereo algorithms are based only on an analysis of the luminance information. However, with advances in camera technology, in addition to the fact that color information can robustly improve matching, color stereovision is receiving more and more attention. Color stereovision setups are usually based on single-sensor cameras which provide color filter array (CFA) images. In these images, a single color component is sampled at each pixel rather than the three required components red, green, and blue (RGB). We show that standard demosaicing techniques, which are used to interpolate the missing components, are not well adapted when the resulting color pixels are matched in order to estimate image disparities. In order to avoid this problem while exploiting color information, we propose a new matching system designed for dense stereovision based on pairs of CFA images.     

基于PCA矢量形态学的彩色图像分割方法

基于HSV彩色模型,提出一种基于主量成分分析的矢量排序新方法。将彩色图像描述为矢量空间,则像素点作为矢量处理,根据相应彩色矢量对主量轴的投影值进行排序。采用这种统计特征排序方案,定义新的上下确界与彩色形态算子,将其应用于彩色图像分割,能得到与视觉判断相一致的分割结果。实验表明,该算法具有出色的矢量保持能力,与标准的彩色形态学算子相比,显示了更优的分割性能与较好鲁棒性能。     

基于支持向量机的彩色图像边缘检测

提出了一种新的基于支持向量机的彩色图像边缘检测算法.将彩色图像像素3×3邻域内像素的RGB值表示为一个27维的向量,作为该像素的特征,利用支持向量机直接判断其是否为边缘点.针对实际图像的边缘检测实验表明,支持向量机可以有效地进行彩色图像的边缘检测,其检测效果可以和传统的Sobel等边缘检测算子相当.     

A Markov based image forgery detection approach by analyzing CFA artifacts

Multimedia Tools and Applications - The image acquisition device, the light is filtered through a Color Filter Array (CFA), where each pixel captures only one color (from Red, Green, and Blue),...     

视频镜头边缘检测算法研究与比较

视频镜头边缘检测中的直方图、像素差异等算法只针对有限的测试数据进行了范围比较狭窄的测试,对于算法的适用领域和范围没有进行测试和说明.为了解决这一问题,设计实现了三种视频镜头检测算法,并构造了丰富的测试视频数据集,针对测试结果进行了实现算法的性能分析以及提出了改进建议.     

Color Fidelity in Computer Graphics: a Survey

The purpose of this paper is to make a state of the art for color fidelity in computer graphics. Color fidelity includes three steps. The first one is the spectral rendering phase which attributes a spectrum to each pixel of a picture. During the second step, a spectral data is transformed into a set of tristimulus values in the XYZ color space. The purpose of the third step, called Color Reproduction Function, is to determine the RGB values displayable on the screen, in such a way that subjective fidelity is reached. We especially detail the two last steps of the color fidelity process; we also point out the work still remaining to be done in this field and we propose some research ways.     

CMOS图像传感器噪声抑制方法研究

数码相机中的彩色成像传感器通过彩色滤波阵列（CFA）在空域经降采样获取三个颜色分量,并通过对三个颜色分量去马赛克、去噪和颜色校正等过程获得最终图像。成像过程的算法比较复杂,尤其部分过程的非线性和噪声影响促使成像过程更趋复杂。研究去马赛克算法引入的噪声及对噪声传播的影响,考虑去马赛克和去噪顺序不同对成像质量造成的影响,为了更好地理解每一步成像过程如何影响和传播噪声,对图像和噪声进行有效监测和分析,并通过MSE和s-CIELAB来衡量噪声特性,最后给出结论。     

彩色图像矢量滤波技术综述

彩色图像滤波是彩色图像处理的最基本的研究领域之一。彩色图像滤波技术可以分成标量滤波法和矢量滤波法两大类。其中,标量滤波法只是早期的滤波方法。大量的研究表明,矢量滤波法比标量滤波法更加有效,因为它更能保护彩色图像的光谱特性。为使人们对彩色图像矢量滤波技术及其应用有个系统的了解,该文首先全面地总结了彩色图像矢量滤波的基本理论和方法,并跟踪该领域的最新进展,同时分析介绍了彩色图像矢量滤波技术的一些典型应用;然后对彩色图像矢量滤波技术进行了分类,并对每种类型的滤波算法中经典和目前最常用的算法做了详细的介绍和阐述;接着结合笔者对该领域的研究,提出了一些新的研究方法;最后,对于一些有代表性、经常使用的矢量滤波算法,以冲击噪声为例,给出了其视觉上的滤波效果和客观的评估数据。