基于小波分频和二次均衡的图像增强算法

传统的图像增强算法在增强图像的同时也增强了图像的噪声信号,导致信息熵下降.结合小波变换多尺度、多分辨率的特点和直方图均衡的优势,提出一种基于小波分频和二次均衡的高亮度图像增强算法.首先利用小波变换将图像分解为低频分量和高频分量,然后仅对低频分量作直方图均衡处理,再由均衡后的低频分量与各高频分量进行小波重构,最后对重构的图像再次进行直方图均衡处理.实验结果表明,该算法对于亮度较高的灰度图像有较好的增强效果.     

基于改进的直方图均衡化与边缘保持平滑滤波的红外图像增强算法

为了提高红外图像的全局与局部对比度,并有效抑制背景噪声,提出基于改进的直方图均衡化与边缘保持平滑滤波的红外图像增强算法。引入边缘保持平滑滤波,将低质量红外图像分解为一个低频分量和一个高频分量序列;基于模糊统计理论,利用红外图像的强度等级的不确定性,形成平滑直方图,确定出局部最大值,利用优化的平台直方图对低频分量完成增强;根据高频分量的标准差,将其高频分量分类为强边缘、中边缘与弱边缘系数,再设计三个不同的增强方法,对这三类系数进行差异增强,从而得到增强的高频分量序列;将增强的低频分量与一系列的高频分量完成组合,形成增强图像;引入非局部均值滤波,对增强图像实施降噪处理。测试结果表明:与当前低质量红外图像增强方案相比,该方法拥有更高的增强视觉质量,更好地兼顾全局与局部对比度,消除过渡增强、伪影与噪声,且输出图像具有更大的熵值与标准偏差值,分别保持在6.8、5.3以上。     

基于MSR的雾天图像清晰化算法研究

研究雾天图像清晰化的问题,需提高图像增强的均匀性。针对雾天情况下,由于雾气的遮挡使得拍摄图像对比度降低,图像局部细节处不清晰,传统的直方图均衡化的雾天图像清晰化方法虽然能够增强图像对比度,但是图像局部细节增强不足,造成图像增强均匀性不高的问题。提出一种MSR的雾天图像清晰化算法,通过Sigmoid函数对图像作映射,拉伸图像的对比度,然后利用MSR算法,将图像小波分解为高频分量和低频分量,对高频分量取绝对值最大运算,低频分量加权平均,并避免了对图像进行全局直方图均衡化造成的图像增强不均匀,局部细节增强不足的问题。实验证明,提出的算法能够将雾天图像均匀增强,得到高清晰的图像,取得了满意的效果。     

基于非下采样Shearlet变换与模糊对比度的合成孔径雷达图像增强

针对合成孔径雷达（SAR）图像在成像和传输过程中引入噪声和干扰从而导致图像清晰度下降、细节丢失等问题,提出了一种非下采样Shearlet变换（NSST）与模糊对比度的SAR图像增强算法。首先,原始图像经NSST分解成一个低频分量和若干个高频分量;然后对低频分量进行线性增强以提高整体对比度,对高频分量采用阈值法进行增强以去除图像中的噪声;接着对处理后的两部分分量进行NSST反变换得到重构图像;最后采用模糊对比度算法对重构图像进行增强,提高图像细节信息和层次感,得到增强后的图像。对40幅图像的实验结果表明,与直方图均衡化、多尺度Retinex增强算法、基于Shearlet变换和多尺度Retinex的遥感图像增强算法、基于剪切波域改进Gamma校正的医学图像增强算法相比,该算法的图像峰值信噪比至少提升了22.9%,均方根误差至少降低了36.2%,能明显提升图像的清晰度,使图像的纹理信息更加清晰。     

基于FDCT的低对比度指纹图像增强算法

针对传统方法在增强低对比度指纹图像时,效果不佳的状况,研究了一种利用快速曲波变换增强低对比度指纹图像的方法。图像经曲波分解后,对于低频分量引入基于SMQT的非线性函数调整低频子带系数,以提高指纹图像的对比度;对于高频分量使用阈值去噪增强图像细节。实验表明,该方法优于直方图均衡化方法和基于小波变换的增强方法。该算法在增强低对比度指纹图像的同时降低了噪声。增强后的图像取得了较为理想的视觉效果。     

一种基于高频强调滤波和直方图均衡化的图像增强方法

直方图均衡化能够调节图像的动态灰度范围,是一种经典有效的图像增强方法,但它建立在合并相似像素灰度的基础之上,模糊了图像的细节。高频强调滤波将变换后的低频和高频分量都得到了增强,但是低频分量的增强要弱一些,这样会使得图像边缘更加清晰。实验表明,经该方法增强后的图像,其主观视觉效果明显改善。     

基于小波变换和光照补偿的人脸识别方法

针对光照对人脸识别影响的问题,提出一种结合小波变换和光照补偿的人脸识别方法。该方法首先利用离散小波变换将人脸图像的低频子带和高频子带分离,在小波变换的低频子带上分别进行直方图均衡化和对数变换,将处理后的低频子带进行融合构成新的低频子带。接着对高频子带进行阈值去噪后乘以一个标量,构成新的高频子带。最后利用小波逆变换重构出新的人脸图像并利用PCA算法进行识别。实验结果表明,该方法能有效地削弱光照的影响,提高人脸识别率。     

基于DCT系数误差的图像质量评价模型

根据人眼对图像高低频失真的敏感度不同,提出一种图像质量评价模型。将图像离散余弦变换后的频率分量分为低频和高频分量,利用低频系数变化量的绝对平方和表示低频失真量、高频系数变化量相对平方和表示高频失真量,通过2个失真量相乘得到客观评价值。实验结果表明,该模型与LIVE图库上差异主观评价分的线性相关性优于峰值信噪比和结构相似度模型。     

基于HVS和关系的DCT域彩色图像水印方案

提出了一种基于人类视觉系统和关系的离散余弦变换域水印技术。首先对二值水印图像进行混沌加密和Arnold置乱处理;其次对载体彩色图像的每一分量进行8×8分块的离散余弦变换;最后根据每一分块的亮度和纹理掩蔽特性和水印图像的像素取值来自适应调整选定位置的离散余弦变换系数的大小关系以嵌入水印。实验表明,提出的算法具有较好的透明性和抵抗攻击的能力,且在红色分量嵌入的水印比在蓝色或绿色分量嵌入的水印对滤波、有损压缩攻击等具有更好的鲁棒性。与同类算法相比,提出的算法具有更好的性能。     

基于Contourlet变换与LPP的表情识别

提出一种基于Contourlet变换与局部保持投影(LPP)的人脸表情识别方法。将人脸表情图像分割为左眼(包括眉毛)、右眼(包括眉毛)和嘴三部分,利用Contourlet变换对局部表情图像和原始图像进行处理,得到图像的低频分量和高频分量。结合局部表情图像的低频分量与原始图像的高频分量,采用LPP算法提取表情特征,并利用支持向量机进行分类。实验结果表明,该方法的识别率较高。     

一种新融合算法的维吾尔族人脸识别

针对维吾尔族人脸在光照以及部分遮挡下的辨识率下降和鲁棒性差的问题,提出了二维离散余弦变换（2DDCT）与方向边缘幅值模式（POEM）相融合的维吾尔族人脸识别算法。首先,把维吾尔族人脸图像分块处理,并使用2DDCT把其分块后的维吾尔族人脸图像转换为频域状态;其次,压缩维吾尔族人脸图像以排除维吾尔族人脸图像中无用信息,即中频部分与非低频部分,并进行二维离散余弦逆变换（IDCT）得到重构的维吾尔族人脸图像;然后,经POEM计算维吾尔族人脸图像的特征量得到其相应的POEM直方图并把直方图级联在一起,作为该中心特征点的POEM纹理直方图,得到维吾尔族人脸特征点的纹理特征信息;最后,采用深度学习算法进行分类识别。本文通过实验提出的算法,在自建的维吾尔族人脸库中能够进一步提高其人脸识别率,在维吾尔族人脸数据库中其运算速度也有很大提高。实验结果表明,该算法尤其是在维吾尔族人脸数据库中拥有较好的识别精度,具有很强的鲁棒性,特别是在光照以及部分遮挡下具有很强的优势。     

基于同态滤波与Curvelet变换的钻孔图像自适应增强

针对岩石数字钻孔图像存在的光照不均、图像中岩石表面边缘细节模糊等情况,提出了一种钻孔图像自适应增强算法.对原图进行同态滤波;使用Curvelet变换分解原图与滤波后的图像,对两者的低频子带使用系数直方图匹配算法,将前者与后者的直方图进行匹配,改善光照不均的影响;对原图的高频子带使用自适应的阈值进行滤波,同时利用自适应增强函数进行增强;使用Curvelet反变换重构得到增强后的图像.实验结果表明:算法可以有效地改善钻孔图像光照不均的问题,增强图像中物体的边缘信息,在主观视觉效果和图像客观评价指标上相对于其他算法均有一定优势.     

基于非下采样剪切波变换与引导滤波结合的遥感图像增强

针对遥感图像中对比度低、细节信息缺失和边缘梯度保持能力较弱等问题,提出了一种基于非下采样剪切波变换（NSST）与引导滤波相结合的遥感图像增强算法。首先,原始图像通过NSST被分解成低频子带和高频子带两部分。然后,对低频子带进行线性增强,提高整体对比度;采用自适应阈值法抑制高频子带的噪声,再对去噪后的高频子带进行引导滤波增强,提高图像的细节信息和边缘梯度保持能力。最后,对两部分子带进行NSST反变换,得到增强后的图像。实验结果表明,与直方图均衡、基于Contourlet变换和模糊理论的图像增强算法、基于非下采样Contourlet变换与反锐化掩膜结合的遥感图像增强算法以及基于非下采样Shearlet变换与参数化对数图像处理相结合的遥感图像增强算法相比,该算法的图像信息熵、峰值信噪比（PSNR）和结构相似性（SSIM）都有一定的提升,能明显地改善图像视觉效果,使得图像纹理更加清晰。     

基于加权变换的蒙古族家具纹样增强研究

针对蒙古族传统家具纹样模糊不清、边缘失真等问题,提出了基于加权变换的图像增强方法。首先将蒙古族家具纹样分解成RGB分量, 然后利用提升小波变换、平稳小波变换、插值算法和逆提升小波变换获得高分辨率纹样,最后利用加权变换函数对直方图进行修改,对贡献最小的直方图进行滤波,得到高分辨率和对比度增强的纹样。实验结果表明,该方法的评价指标峰值信噪比PSNR和结构相似性SSIM比传统直方图均衡化和双三次插值法的均有提升,有效地增强了蒙古族家具纹样。所提方法对传统蒙古族家具纹样的修复和保护研究具有重要价值。     

基于多尺度带限的自适应直方图均衡和数学形态学的医学 X 射线图像对比度增强算法

医学 X 射线图像是临床上应用最广泛的影像之一。由于需要采用低剂量的 X 射线进行成像,而 X 射线 图像存在一个本质的缺陷,就是低对比度。所以,在临床应用中,往往需要对图像对比度进行增强处理。根据 X 射线图像特性,文章提出了基于多尺度带限的自适应直方图均衡和数学形态学的 X 射线图像对比度增强算法。首 先,采用拉普拉斯高斯金字塔变换把图像分解成高频和低频的不同尺度子波段图像;然后对每塔层高频子图像应 用对比度带限的自适应直方图均衡进行处理,相应的各塔层低通子图像使用数学形态学进行增强处理;最后,各 塔层经过增强处理的高频和低频系数,通过拉普拉斯高斯金字塔的逆变换重构出对比度增强的图像。增强图像再 经全局非线性算子进行对比度的增益调整,获得自然的视觉效果。实验结果表明该算法有效地增强了医学 X 射线 图像的对比度,并通过图像对比度评价标准和对比度改进索引度量算法来分析及对比了算法的性能。     

基于NSCT和支持向量机的SAR图像识别

针对传统的合成孔径雷达图像（SAR）识别算法识别精度低,用时长等问题,提出一种基于非下采样轮廓波变换（NSCT）和支持向量机（SVM）的SAR图像识别算法。首先通过非下采样轮廓波变换将目标图像分解成不同的尺度,然后得到目标图像的低频分量和高频分量;接着在高频分量中提取方向梯度直方图特征（HOG）,在低频分量中利用局部二值化算法（Local Binary Pattern,LBP）提取纹理特征;然后将提取的梯度方向直方图特征和局部二值化特征空间连结,并使用支持向量机（SVM）作为分类器;最后对算法进行了测试。实验结果表明,该方法不仅能够有效地提高了SAR图像目标分类的精度,在MSTAR数据库上的准确率达到90.7%,而且对相干斑的影响具有较高的鲁棒性。     

融合引导滤波和小波变换的水下图像增强算法

针对水下环境对比度低和极其模糊的视觉效果问题,提出了一种融合引导滤波和小波变换的水下图像增强算法。利用引导滤波将图像分为基础部分和细节部分,将小波变换应用于基础部分,对产生的低频图像进行限制对比度直方图均衡,高频部分分别使用改进的对数函数增强,然后将处理后的高低频部分进行小波逆变换。细节部分进行增益计算;最后将处理后的基础部分和细节部分进行加权融合,再对融合图像进行限制对比度直方图均衡,得到目标图像。仿真实验表明,该方法在保留图像细节的同时很好地克服了光照不均匀对图像的影响.     

基于小波变换和改进的Retniex雾天图像增强

现有基于小波变换的增强方法对雾天图像增强效果一般,对此提出一种结合小波变换和改进的Retniex的雾天图像增强方法。使用小波变换将图像分解为高频部分和低频部分;利用双边滤波良好的边缘保持性,对传统的Retinex算法进行改进。用改进后的Retinex算法对低频子带图像进行去噪处理。为了防止放大噪声、过度增强,用模糊规则增强算法对高频子带图像进行增强,进行小波逆变换,得到增强后的雾天图像。实验结果表明,基于小波变换和改进的Retniex方法对雾天图像的增强有显著效果。     

基于DCT和SVD的图像哈希水印算法

为使频域水印技术更好地应用于数字图像的版权保护,提出一种基于离散余弦变换和奇异值分解相结合的图像哈希水印算法。利用DWT变换提取载体图像的低频系数矩阵构造水印;对载体图像进行分块DCT变换,提取每个子块的低频系数;对低频系数所组成的矩阵进行SVD变换,在对角阵上嵌入水印;对频域系数进行逆变换得到含水印图。将已有算法和当前所提出的算法进行对比,实验结果表明,所提水印算法具有良好的不可感知性和鲁棒性。     

基于图像融合的自适应水下图像增强

针对水下图像对比度低及细节模糊的问题,提出一种基于图像融合的自适应水下图像增强方法,实现不同类型水下图像的增强效果。基于颜色校正方法对水下图像进行颜色均衡化预处理;对亮度分量L进行Gamma校正,获得对比度提升的亮度图像;对两个亮度分量进行三层小波分解,提出对分解所得的低频分量及高频分量分别采用线性融合和自适应融合策略进行融合。多尺度融合保证了增强图像细节的丰富性,自适应融合策略体现了融合过程的可控性。实验结果表明,增强的水下图像呈现出高对比度和清晰的细节。