基于暗通道先验改进的自动色彩均衡算法

针对自动色彩均衡算法在处理色彩丰富度低的低色温图像造成的色温偏高问题,提出了一种基于暗通道先验改进的自动色彩均衡算法。该算法首先对原始图像利用暗通道先验算法及导向滤波进行预处理得到精细透射率图像,然后按照阈值范围提取有效范围点区域得到二值图像,进而求得色温增益因子,最后对自动色彩均衡算法中的色彩域/空域步骤进行优化,完成图像的色温校正。实验结果表明,该算法有效解决了自动色彩均衡算法产生的图像偏色问题,具有良好的色温校正效果。     

基于人眼视觉特性的高动态范围彩色图像自适应增强方法

提出了一种基于视网膜高动态范围亮度适应和视觉通路侧抑制竞争机制的图像增强算法.该算法首先对降质图像采用修正的TAN函数实现全局亮度的自适应映射,再采用通过向非循环侧抑制方程引入中心兴奋/抑制因子而改进视网膜ON/OFF双拮抗响应模型增强图像的局部细节.实验结果表明,该算法能有效地自适应调整过亮和过暗区域的亮度,突出其细节信息,保持其原始色彩表现,明显改善了彩色图像的整体视觉效果.     

基于局部分层模型和MAP估计的盲复原

提出了一种基于局部分层先验模型和最大后验估计的盲图像复原算法,其区别于一般的盲复原算法.用不同的先验模型刻画图像与点扩展函数的统计特性.在图像复原阶段,用局部分层模型解决图像及超参数估计问题:第一层局部高斯分布模型用于刻画图像先验统计特征;第二层模型用于对超参数的估计.在估计点扩展函数阶段.用全局平稳高斯模型约束点扩展函数.最后,基于最大后验估计思想.采用交替循环最小化的方式.同时进行原始图像、超参数和点扩展函数的估计.实验结果表明:盲图像复原算法对不同类型模糊和不同量级噪声退化的图像,均能取得很好的复原效果.     

关子鲎复眼侧抑制网络功能的一些研究

本文从空间数字滤波器的角度研究了侧抑制网络的功能。当侧抑制系数是高斯分布的情况下,侧抑制网络不仅仅是抑制空间低频分量而提高反差的滤波器,也不仅仅是高通滤波器,它还可能是一种逆高斯滤波器,具有使因随机媒质干扰而变模糊的图象恢复清晰的作用,从而提高了图象的反差,提高了信噪比。另外,本文讨论了循环抑制网络和非循环抑制网络的区别。在侧抑制系数都是高斯分布的情况下,非循环抑制网络不能起到逆高斯滤波器的作用。就一般的情况而言,要具有某种频率响应函数,较之非循环抑制网络,循环抑制网络只需较少,较短的侧枝联结,侧抑制系数的分布也较简单,从而便于结构和调节。     

基于视觉侧抑制机理的强鲁棒性图像分割方法

针对光照强度和图像退化的算法鲁棒性问题,提出一种基于视觉侧抑制机理的强鲁棒性图像分割新算法.该算法充分考虑到人眼视觉侧抑制机理“加强中心抑制周围”的特点,在范围一定的抑制野内,采用双高斯强度系数分布的减法非循环侧抑制网络模型描述神经元兴奋的变化量,与交叉视觉皮质模型相结合形成侧抑制-交叉视觉皮质模型.在此改进模型基础上,利用灰度级-邻域平均灰度级二维直方图将一维交叉熵推广至二维,进而构造出二维最小交叉熵分割判决准则以寻求最优阈值.研究结果表明:针对受噪图像,新算法的分割准则充分利用二维交叉熵增加了图像的局部空间信息,从而取得良好的抗噪结果;针对光照不均和模糊退化的图像,改进分割模型加入视觉侧抑制网络,使得新算法具有较强对比度和亮度适应性以及模糊补偿能力,能够获得精确的分割效果.     

一种改进的Retinex矿井图像增强算法

为了改善矿井图像的成像质量,提升观测效果,针对传统Retinex算法处理矿井图像时存在的色彩失真、光晕模糊和过增强等问题,提出了一种改进的Retinex矿井图像增强算法：首先将待处理图像从RGB空间转为HSV空间;基于Retinex理论,对V分量采用改进的自适应快速引导滤波进行照度估计,进而获得反射分量;提出了一种“S型”函数对照度分量进行照度均衡;对反射分量进行非线性拉伸,实现细节增强;最后将处理后的照度分量和反射分量融合,并转回RGB空间得到最终的增强图像。将本文算法应用于矿井下非均匀照度环境,并选择具有代表性的三个算法进行对比,实验结果表明本文算法增强结果在主观和客观评价方面优于其他算法。可见该算法在色彩、细节和边缘保持方面均较优,且能够避免过增强现象,实现矿井图像的有效增强。     

运动模糊图像复原技术的改进算法

提出了一种利用维纳滤波法与图像均衡法相结合的改进算法对运动模糊图像进行复原。对于一幅匀速直线运动的模糊图像,首先根据其频谱图确定图像退化过程的参数,即其点扩展函数(Point Spread Function,PSF);再将点扩展函数代入维纳滤波器的公式中,设计符合要求的γ参数,然后将维纳滤波法与直方图均衡法相结合,形成一个维纳滤波改进算法,对匀速运动的模糊图像进行复原。实验结果表明,通过实验图片直观的对比,改进算法所得到的复原效果明显优于普通维纳滤波法。     

基于最小Tsallis交叉熵改进型PCNN图像分割算法

针对传统脉冲耦合神经网络(PCNN)模型中存在的待定参数过多且难以选择、循环迭代次数难以确定的缺陷,提出了一种基于最小Tsallis交叉熵改进型PCNN图像分割算法.根据改进的内部活动项和阈值衰减函数初始化模型参数,根据图像特性自适应设置链接强度系数和链接权值矩阵;利用最小Tsallis交叉熵准则确定PCNN循环迭代次数,采用双边带滤波器对分割图像进行滤波,获取最优图像分割结果.仿真实验结果表明,该算法提高了分割后图像的区域一致性、区域对比度、形状测度,缩短了运行时间,改进了图像分割效果.     

基于改进活动轮廓模型的焊接接头缺陷分割

针对焊接接头的X射线图像存在光照不均、对比度低、缺陷边缘模糊等特点,提出了一种改进活动轮廓模型的分割方法.在传统活动轮廓模型中,引入平均滑动直方图进行非参数概率密度估计,使模型的驱动按照梯度力和统计压力值进行,解决了初始化受限和对焊接接头缺陷边界难准确分割的问题.实验结果表明,应用本文所提改进算法,能够准确地从X射线图像中提取出焊接接头缺陷,图像分割精度得到显著提高.      

面向输电线路的压缩感知图像去噪方法

传统的基于字典学习的输电线路图像去噪方法,易受冗余字典影响存在重建图像边缘细节恢复不足的问题.为了有效抑制输电线路图像表面存在的高斯噪声,提出一种图像非局部自相似特性与改进K-SVD字典学习算法融合的输电线路图像去噪方法,利用图像非局部自相似性作为正则项约束并加权稀疏表达模型,提高去噪图像复原和保留细节的能力.实验选取含有自然图像和输电线路典型缺陷图像进行仿真实验测试.实验结果表明,所提出的算法不仅能够很好的保留图像纹理特征与边缘细节,对高斯噪声也具有良好的鲁棒性.     

基于 UCM 算法中直方图拉伸的水下图像增强研究

针对水下图像色彩失真,对比度低以及图像模糊不清等一系列问题,提出了一种基于色彩模型的水下图像增强算法,改进了现有的 UCM 算法的直方图线性拉伸,使用限制对比度自适应的方法对直方图进行非线性均衡化,使处理后的图片对比度增强效果更好,图像质量更高,更符合人类的视觉感知。 通过搭建的水下海参场景和模拟海底图像偏蓝绿色的实验环境,拍摄了 4 组海参在不同姿态、工况下的水下图片并对其进行定性、定量分析,得出改进后的 UCM 算法在 UIConM、UIQM、NIQE 指标下的数值分别平均为 0. 63、4. 30、3. 30,相比较其他 3 种算法,该算法处理后的图像质量评估指标均为最优,由此证明了研究的算法相对于其他的传统算法显示出更好的可行性和优越性,并且能够适应不同的水下工况,拥有良好的鲁棒性。     

双透射率成像模型与Retinex 融合的水下图像清晰化

针对水下图像出现的颜色失真、对比度低、雾化现象等问题,提出双透射率成像模型与Retinex融合的水下图像清晰化方法.首先,采用基于改进双透射率成像模型的复原算法,用以解决图像雾化以及亮度失衡;其次,在带色彩恢复的多尺度Retinex增强算法中引入引导滤波,解决图像色偏问题;此外,引用自动色彩增强算法,有效提升对比度;最后,将三个输入图像与结合对比度、显著性、饱和性得到的对应权重图采用多尺度融合框架得到清晰化水下图像.实验结果表明,与现有新颖算法相比,所提方法可以最大程度地将多种单一算法的优势有效结合起来,水下彩色图像质量评价指标(underwater color image quality evaluation,UCIQE)均值高于各比较算法6.03％且加速鲁棒特征(speeded up robust features,SURF)特征匹配点明显提升,算法能在保留图像细节的同时有效校正色偏现象、提升图像对比度及清晰度,更符合人眼的视觉效果.     

基于侧抑制系数的红外图像细节增强算法

针对红外图像对比度低、细节不清晰和视觉效果模糊的缺点,提出了基于侧抑制系数的红外图像细节增强算法。通过分析指数分布侧抑制系数计算方法的不足,提出利用二次函数分布计算侧抑制系数的方法,提高算法增强红外图像细节的能力,利用红外图像本身的灰度信息自适应地调整侧抑制系数的参数,进而自适应确定侧抑制网络,对图像目标和背景进行不同程度的抑制,结合临界可偏差(just noticeable difference,JND)曲线中得到的人眼视觉分辨率特性,对图像进行能量恢复调整,使图像均值保持在人眼适宜观察的状态。仿真结果显示,与自适应指数函数侧抑制算法相比,算法处理后的红外图像对比度、信息熵以及信噪比都得到提高,图像细节更加清晰,视觉效果得到明显改善。     

基于圆邻域和环算子的抗噪边缘检测方法

针对噪声图像的边缘检测问题,提出了一种基于圆邻域和环算子的边缘检测方法.首先,在像素点的一个适当的圆邻域内取若干个同心圆环,将这些圆环上的灰度值按径向进行加权平均,得到该像素点周围一圈各等距点上的平均灰度值,这些灰度值可构成一个周期序列;然后根据Sobel和Prewitt等算子的设计思想,构造出一类高通的环算子,利用离散傅里叶变换计算周期序列与环算子的循环卷积,其最大值则作为像素点是否为边缘点的判据.实验结果表明该算法对于含有噪声的图像具有较强的鲁棒性.     

基于色彩恒常理论的图像去雾技术

针对户外图像采集处理系统，讨论了1种有效的图像去雾方法。由于雾退化图像对比度较低，从图像增强角度入手，将雾的退化作用等效成景物的照度变化，根据色彩恒常理论，采用Frankle—McCann Retinex（FMR）算法进行图像去雾处理；结合人眼对亮度的指数视觉特性，采用软复位算法对其进行改进。仿真分析表明，改进后的算法可以有效增强雾退化图像的对比度，获得满意的视觉效果。     

基于改进多尺度Retinex的单幅彩色图像增强算法

针对传统基于多尺度Retinex的单幅彩色图像增强算法, 进行图像增强时未考虑亮度分量和局部对比度, 导致图像增强未达到最佳尺度值, 获取的增强图像存在失真、 带有雾膜的问题, 提出一种基于改进多尺度Retinex的单幅彩色图像增强算法. 首先采用高斯环境函数 对3种灰度图像实施卷积并进行灰度纠正, 将3种纠正灰度后的图像合并, 获取初步单幅彩色图像增强结果; 然后改进多尺度Retinex的单幅彩色图像增强算法, 增强单幅彩色图像像素的平均亮度; 最后通过非线性函数对亮度增强后的彩色图像实施局部对比度增强处理, 用线性调整方法恢复局部对比度增强后的图像颜色, 以获取最佳单幅彩色图像的图像增强结果. 实验结果表明, 该算法可获得亮度和对比度均较好的单幅彩色图像增强结果.     

改进的SURF算法在彩色车载影像匹配中的应用

在分析了具有尺度不变特征的鲁棒特征加速算法(SURF算法)的基础上,提出了一种基于高斯颜色模型的增维彩色SURF算法.该算法将RGB颜色模型转换到高斯颜色模型,使用SURF算法(增加了48维颜色特征描述向量)进行匹配,再使用核线约束剔除误匹配.结果表明:尽管相对于原有的SURF算法略微增加了计算量,但是在匹配点对数、匹配正确率、匹配点分布均匀性上都具有明显的优势.     

基于非参数聚类和多尺度图像的目标跟踪

提出了一种基于非参数聚类和多尺度图像的目标跟踪算法.在利用改进的非参数颜色聚类进行自适应划分目标颜色空间的基础上,定义了目标模型和候选目标模型,该模型利用高斯函数建模颜色直方图中的每一个颜色特征位的空域分布; 根据Bhattacharyya系数的定义得到了目标模型和候选目标模型之间的相似性函数.跟踪算法利用高斯金字塔得到的多尺度图像进行从粗到细的目标空间定位;同时通过利用推导的核函数自动带宽选择公式,实现了目标尺度定位.实验结果表明该方法优于典型的均值漂移跟踪方法,从而验证了该方法的有效性.     

肤色检测结合Grab Cut的服装图像前景提取的改进

为解决全自动化Grab Cut算法应用于服装图像的前景提取时,无法去除模特肤色的干扰以及对一些复杂背景图像存在欠分割的问题,提出了新的前景提取方法:为有效去除模特肤色区域,提出了一种基于双边滤波去噪的肤色检测改进方法;为有效地去除欠分割区域,保留服装前景区域,提出了一种轮廓检测算法;将改进的肤色检测方法、轮廓检测算法与全自动化Grab Cut算法相结合,进行服装图像的前景提取. 实验结果表明:改进的肤色检测方法相比于现有的肤色检测算法,肤色检测的准确性明显提高;改进的前景提取算法的服装前景提取效果显著优于全自动化Grab Cut算法.