基于预警等级的空间数据集伪彩色编码算法研究

针对空间数据集可视化能力差、基于视觉的统计分析难度较大、空间数据信息表达不完全等问题,提出一种基于预警等级的空间数据集伪彩色编码算法。在该算法中,首先对空间数据集进行三维空间数据集模型构造;然后进行三维空间数据集属性集合的灰度级映射,依据灰度级与彩色空间系统的映射关系对基于预警等级的彩色空间映射色彩变换函数的颜色聚类参数进行聚类,根据灰度级的阈值区间进行伪彩色色彩变换函数赋值;最后对伪彩色编码的颜色条纹带进行色彩渐进插值平滑过渡处理。实验证明,该算法处理的基于预警等级的空间数据集色彩渲染层次感强、色彩过渡平滑,有利于空间数据集信息的表达。     

一种色彩渐进的矿井监测数据三维可视化方法

针对矿井监测数据直观性不强、信息表达不完全的问题,提出一种基于色彩渐进插值的矿井监测数据三维可视化方法.将监测数据划分为若干层片,并转化成灰度值,利用色彩编码将灰度值映射到彩色空间,设计色彩渐进插值方法,对伪色彩图像中的相邻层片间进行平滑过渡处理.实验结果表明,该方法处理的矿井监测数据伪图像色彩渲染层次感强,色彩过渡平滑,有利于矿井监测数据的信息表达.     

基于颜色传递的数字视频融合方法

针对伪彩色融合方法的融合图像色彩单一、颜色传递算法计算复杂等问题,提出一种新的红外与可见光数字视频融合方法。该方法在Toet算法的基础上,利用图像统计信息进行颜色查找表映射运算,对融合图像进行快速颜色传递,使融合结果具有与参考图像相同的色彩信息。实验结果表明,该方法的融合结果接近自然景物的颜色,效果优于伪彩色融合方法,且运算速度较颜色传递算法有较大提高。     

局部颜色映射的彩色夜视算法

针对现有基于全局统计信息的彩色夜视算法不能较好保持图像目标色彩恒常性的不足,提出一种简单有效的局部自然彩色夜视算法。首先依据人类视觉系统的中心-环绕对抗结构生成伪彩色融合图像;按照不同颜色特征对伪彩色融合图像进行聚类,分割成不同颜色域,参考自然彩色图像中对应域为与融合图像对应位置像素集合;最后在简化Lab空间实现对应域间的局部颜色映射,将参考图像颜色特征传输至融合图像。实验结果表明,本文方法使得夜视图像获得如白天参考图像般自然、真实的效果,有利于提高场景辨识能力;方法执行速度快,便于实时处理。     

彩色三维体数据场的直接体绘制方法

提出基于光线投射和三维纹理映射的彩色体数据成像算法，研究如何从每个体素的R，G，B三元组映射成不透明度值，即不透明度转换函数。首先把原始的RGB色彩空间转换成LUV色彩空间；然后以亮度分量的中心差分来近似估计法向量，并应用Phong光照模型进行着色，根据亮度分量及其梯度等信息计算不透明度值；最后合成、累积颜色。对美国数字人男子照相彩色体数据分别采用两种算法进行实验。结果表明：基于光线投射的彩色体数据算法成像质量较高，可以表现体表毛细血管等细微结构，但速度较慢；基于三维纹理映射的彩色体数据成像算法速度较快，但成像质量适中。     

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。     

基于反向映射的图像间颜色迁移算法仿真

现有的图像间颜色迁移算法普遍存在颜色误迁率高的问题,为此在传统颜色迁移算法的基础上,引入反向映射对颜色迁移算法进行优化。首先通过对图像的特征提取,获得目标图像的主色,对提取结果做平滑处理。通过色彩空间转换和色调反向映射两个步骤,实现图像的形态学变换,得到过渡图像。在过渡图像上做K均值聚类匹配操作,并通过分层迁移和全局迁移两种方式,得到颜色迁移的最优化能量方程。将反向映射颜色迁移算法与传统算法放入仿真环境当中,进行仿真对比实验,通过实验发现传统方法的平均误迁率为12.3%,而反向映射颜色迁移算法的误迁率仅为0.27%。     

基于直方图映射和分层的图像迁移算法研究

本文提出了一种基于直方图映射和分层迁移的灰度图像上色HisT算法.对于给定的颜色图像和需要迁移的灰度形状图像,先从RGB色彩空间转换到一个正交空间lαβ,消除空间各分量之间的强相关性.然后分别统计两幅图像的灰度直方图,对于灰度图像中的象素点,保留其灰度值,而利用颜色图像中与之对应或相邻灰度等级的颜色信息为灰度图像进行粗糙上色,得到一幅过渡图像.参照灰度直方图,将颜色图像和过渡图像进行分层处理,并利用统计学方法对图像各层和整体统计量进行分析,提取颜色图像的颜色信息和过渡图像的形状信息,最终实现颜色图像到灰度形状图像的上色过程.实验证明,该算法能快速准确地实现灰度图像的上色,具有广泛的应用前景.     

基于体平滑的体绘制纹理伪边界消除算法

直接体绘制能够清楚的显示三维数据场的内部信息,是科学可视化中非常重要的一类方法。其中,基于二维纹理映射的三维数据直接体绘制方法具有绘制速度快、可交互性强的优点。其基本思路是将三维数据体在时间或深度方向形成一组水平纹理切片,通过这些切片的纹理贴图,实现三维数据体的体绘制,在交互性和资源消耗之间取得了较好的平衡。本文针对基于二维纹理映射的直接体绘制方法中在透明与不透明边界产生阶梯状条纹的伪边界问题,提出了一种基于体平滑的算法。该算法通过在透明数据与不透明数据的边界进行体平滑,使采样过程中缺失的数据表现到抽样的切片上,从而在最终图像生成阶段淡化甚至消除阶梯状条纹伪边界。实验结果表明,相对于传统二维纹理映射方法,本算法实现体绘制效果平滑,提高了绘制效果。     

分割彩色纹理图像的多通道统计地形特征方法

纹理分析是计算机视觉与模式识别领域的一个重点和难点问题.本文提出一种分割彩色纹理图像的多通道统计地形特征方法.该算法将彩色图像映射至HSI色彩空间,并通过等角映射方法转化为若干幅伪灰度图像.将待分纹理区域构造成三维空间中的地形,用一系列可变水平面簇切割该地形曲面后,通过多类统计量提取切割所得两类实体的几何信息用以描述纹理,并使用基于Mahalanobis距离的监督似然估计方法分割给定的纹理图像区域.通过VisTex纹理测试集、合成纹理图像以及卫星地面遥感图像的分割对比实验,证实本文方法具备良好的性能.     

基于YCbCr三基色插值及其在DSP上的实现

讨论一种对CCD传感器输出原始图像的三基色插值的新算法及其实现。该算法针对Bayer滤色器的色信号特性,近似估计每个像素的CbCr值,然后根据RGB到YCbCr的转化公式反推像素另外的基色。该算法能在DSP上快速实现,所得的彩色图像比常规算法更清晰、平滑。     

基于色调映射的快速低照度图像增强

在弱光条件下,图像通常具有低能见度。为了增强低照度图像,提出一种基于全局自适应色调映射的快速增强方法。将图像从RGB颜色空间变换到YUV颜色空间,对亮度通道进行双边滤波,得到基本层和细节层;对基本层图像进行自适应全局色调映射,再叠加细节层的图像信息;恢复图像色彩饱和度,并重新变换到RGB空间。该算法能快速实现增强,且增强效果更显著,尤其对有大面积低像素的图像处理得更好。     

High‐quality rendering of smooth isosurfaces

Animation and visualization of rectilinear data require interpolation schemes for smooth image generation. Piecewise trilinear interpolation, the de facto standard for interpolating rectilinear data, usually leads to significant visual artifacts in the resulting imagery. These artifacts reduce the confidence in the resulting visualization and may even lead to false interpretations of the data. This paper is concerned with the generation of smooth isosurface image sequences, obtained by casting rays through the image plane and computing their intersections with an isosurface. We describe a novel solution to this problem: we replace trilinear interpolation by tricubic interpolation, smoothing out the artifacts in the images; and we simplify the ray–isosurface intersection calculations by rotating and resampling the original rectilinear data in a second rectilinear grid—a grid with one family of grid planes parallel to the image plane. Our solution significantly reduces artifacts in individual images and leads to smooth animations. Copyright © 1999 John Wiley & Sons, Ltd.     

用一种改进的几何体插值算法实现颜色空间转换

高效地实现几何体插值算法中耗时最多的色域定位及分区是提高色彩空间转换速度的关键。在嵌入式系统中,以一种改进的几何体插值算法进行颜色空间转换。转换效率的实验结果表明,该改进算法能更高效地实现颜色空间转换,满足彩色设备对颜色方面"所见即所得"的再现要求,具有一定的实用价值。     

融合双特征图信息的图像显著性检测方法

目的 图像的显著性检测是将图像中最重要的、包含丰富信息的区域标记出来,并应用到图像分割、图像压缩、图像检索、目标识别等重要领域。针对现有研究方法显著性目标检测结果不完整以及单一依靠颜色差异检测方法的局限性,提出一种综合图像底层颜色对比特征图和图像颜色空间分布特征图的显著性检测方法,能够有效而完整地检测出图像中的显著性区域。方法 本文方法结合了SLIC超像素分割和K-means聚类算法进行图像特征的提取。首先,对图像进行SLIC（simple linear iterative clustering）分割,根据像素块之间的颜色差异求取颜色对比特征图;其次,按照颜色特征对图像进行K-means聚类,依据空间分布紧凑性和颜色分布统一性计算每个类的初步颜色空间分布特征。由于聚类结果中不包含空间信息,本文将聚类后的结果映射到超像素分割的像素块上,进一步优化颜色空间分布图;最后,通过融合颜色对比显著图和图像颜色空间分布特征图得到最终的显著图。结果 针对公开的图像测试数据库MSRA-1000,本文方法与当前几种流行的显著性检测算法进行了对比实验,实验结果表明,本文方法得到的显著性区域更准确、更完整。结论 本文提出了一种简单有效的显著性检测方法,结合颜色对比特征图和图像颜色空间分布特征图可以准确的检测出显著性区域。该结果可用于目标检测等实际问题,但该方法存在一定的不足,对于背景色彩过于丰富且与特征区域有近似颜色的图像,该方法得到的结果有待改进。今后对此算法的优化更加侧重于通用性。     

基于YIQ色彩空间的彩色图像盲水印算法*

提出了一种将彩色图像作为数字水印嵌入到彩色宿主图像中的新算法,用于图像版权保护。将彩色水印图像进行一维数字化处理,并将彩色宿主图像由RGB色彩模式转换成YIQ色彩模式,采用整数小波变换将彩色水印嵌入到彩色图像YIQ色彩空间的Y分量中。彩色水印的提取不需要原始水印和原始宿主图像。实验表明：该数字水印算法不仅具有良好的透明性,而且对诸如叠加噪声、JPEG压缩、几何剪切、平滑滤波等攻击具有很强的鲁棒性。     

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。     

单极化合成孔径雷达图像颜色特征编码与分类

针对目前单极化合成孔径雷达（SAR）伪彩色编码方法存在的细节信息和可视性不强的问题,提出一种颜色特征编码方法。该颜色特征编码方法首先对单极化SAR图像提取纹理特征;然后将每一个特征量化到0到255;其次对每一个灰度级赋予一个RGB颜色,编码成颜色特征图;最后对随机森林计算得到的特征重要性进行排序,每3维特征对应为R、G、B通道生成伪彩图。基于该颜色特征编码方法,提出一种新的分类方法。该分类方法首先根据目视效果选择可分性最好的伪彩图;然后采用统计区域合并（SRM）分割算法对其分割;其次将所有RGB伪彩图作为分类的特征,以随机森林为分类器进行分类,得到初步的结果;最后对初步的结果进行相对多数投票,得到最终的分类结果。方法验证采用两组TerraSAR-X单极化SAR数据,与基于HIS的颜色编码方法对比,该颜色特征编码方法生成的伪彩图信息熵得到了很大提升,且两组数据每类地物的分类精度都大幅度提高,因此证明了所提算法保留了更多的细节信息,获取更多的颜色信息,更利于可视化和地物分类,从而表明提出的颜色特征编码方法是可行的。