基于双域分解的矿井下图像增强算法

为提高矿井下图像的对比度,并同步地抑制图像的雾尘和噪声,提出一种基于双域分解的矿井下图像增强算法.首先,采用双边滤波器将输入图像分解为低频图像和高频图像;其次,采用快速暗原色去雾算法和Gamma变换,实现低频图像的去雾和对比度提高;接着,采用非下采样Shearlet变换和二阶微分算子,实现高频图像降噪和增强;最后,将增强的低频、高频图像合成基础增强图像,并抑制粉尘散射模糊和过曝光白色伪影,得到最终增强图像.实验表明,该方法不仅能有效提高矿井下图像的对比度,还能有效抑制图像的雾气和噪声,具有广泛的应用前景.     

基于扩展大气散射模型的低光照图像增强算法

为解决低光照环境下机器视觉采集图像存在的对比度低、细节丢失等问题,提出了一种基于扩展大气散射模型的低光照图像增强算法。首先,将低光照图像三个颜色通道的最大值作为初始传输图,并使用伽马校正调整图像的可见性和边缘细节;接着,利用融合技术优化初始传输图,融合不同方法提取的主要结构和精细结构;然后,利用亮通道的暗像素计算逆大气光值;最后,根据传输图和逆大气光值对模型进行求解得到最终增强图像。模型中的校正项可以更好地抑制增强图像的过度增强与细节丢失,同时,算法采用图像融合对传输图进行优化,可以较好地再现图像中的轮廓和纹理细节。实验结果表明,相比于其他8种算法,该算法在提高图像对比度、自然度和突出细节方面表现出了更好的性能。     

一种基于修正直方图的图像增强算法

针对雾天降质图像对比度低的问题,提出了一种基于修正直方图的图像增强算法。统计图像的直方图时,每个像素分为两部分,一部分累加到当前像素灰度级,剩余部分按灰度级平均分配,实现直方图的修正,然后根据修正直方图产生灰度映射函数,由于每个像素只有一部分累加到当前灰度级,这样可以避免局部图像的过度增强。实验表明,该算法比经典的直方图均衡化算法、局部直方图均衡化算法有更好的增强效果。     

基于自适应Gamma校正的红外图像增强算法

为了进一步提升红外图像的亮度和对比度,同时保持图像的自然效果,提出了基于自适应Gamma校正的红外图像增强算法。用改进的双边滤波作为Retinex的中心环绕函数,以提取红外图像的低频和高频部分,即基础层和细节层。对基础层图像进行自适应于暗区像素占比的Gamma校正,以提升图像的亮度和清晰度,而对细节层图像进行自适应的分段线性拉伸,进一步提升图像的对比度。实验结果证明了本文方法的有效性,相对于现有的方法,本文方法增强后的视觉效果更清晰、细节信息更丰富。     

双头增强与非均匀校正的水下图像增强算法

受水下环境浑浊度高、光照不足和均匀性差等因素影响,水下成像所获取的图像存在对比度低、细节模糊和颜色失真等缺陷,为此提出一种双头增强和非均匀校正的水下图像增强算法。利用构建的双头增强网络从浅层信息中提取多尺度特征,同时融合不同通道的上下文信息,有利于水下图像低对比度的增强;此外构建了非均匀校正网络,对图像不同通道和不同位置进行非线性加权融合,有利于颜色一致性和亮度的恢复。与10种算法相比,本文算法在UIEB测试集上峰值信噪比、结构相似性比其他方法的最优值分别提高了4.02 dB和0.120,CIEDE2000指标下降了1.51,在LUSI测试集上述指标分别提高了2.13 dB、0.025及下降了0.48。实验结果表明：所提算法针对不均匀的水下图像增强效果显著,更加符合人眼特性。     

一种基于灰度变换的红外图像增强算法

针对红外图像，采用双门限分割法进行图像分割，然后采用分段灰度变换法进行图像增强。根据具体图像，通过人机交互的方式确定2个阈值，将图像分割为目标区、过渡区和背景区3部分；按照每一部分的特点，设计不同的灰度变换，对图像进行分段线性增强，得到感兴趣目标区的最佳视觉效果。通过对16位红外图像进行实验，得到了满意的结果。实验表明,该算法灵活便捷，在增加对比度和去除噪声的同时，还抑制了背景，达到了预期的效果。     

基于优势特征图像融合的水下光学图像增强

针对水下光学图像颜色失真、非均匀光照、对比度低的问题,提出基于优势特征图像融合的水下光学图像增强算法.首先,提出改进的暗通道先验算法去除退化图像中的不均匀浑浊并均衡色彩;其次,对颜色校正图像分别使用基于加权分布的自适应伽玛校正算法和限制对比度自适应直方图均衡-同态滤波算法,增强颜色校正图像对比度并使其亮度均衡;最后,定义三幅融合图像即颜色校正图像、亮度均衡图像、对比度增强图像的关联权重图,通过多尺度融合算法获得融合图像.与单一预处理算法只能解决对应的退化现象相比,该算法对单幅退化图像进行多算法处理,得到三幅优势特征图像,通过不同权重的组合最大程度地将各优势特征相结合,得到的综合效果远超各单一算法优化效果,不再局限于解决颜色失真等单一问题.将本文算法与现有算法在主观评价和客观评价两方面进行实验对比,结果表明,该算法可以有效平衡水下图像的色度、饱和度及清晰度,视觉效果接近自然场景下的图像.     

基于超分辨率重建的图像增强算法研究

 为了提高图像分辨率,从软件的角度出发,对低分辨率图像序列重建高分辨率图像的原理和算法实现开展了研究,提出从多个低分辨率图像序列中获取更高分辨率图像的方法。通过采用基于光流场的金字塔分层结构实现由粗到精的图像配准,获取了亚像素的运动估计。在采用多帧低分辨率图像进行亚像素级配准后,提出采用动态自适应确定正则化参数的方法,构造了简单的正则化代价函数,建立了低分辨率图像与高分辨率图像之间关系的重建模型,仿真实验结果表明该超分辨率重建算法水平和垂直方向上分辨率各增加一倍,与其他算法相比清晰度更高,计算时间不到传统POCS算法的一半。     

一种基于单尺度Retinex的雾天降质图像增强新算法

雾图增强是智能管理系统的一个组成部分,在交通管理系统、公路收费站、轮船、飞机场等场合有着广泛的应用场景。比较了对数函数、双曲正切函数、反双曲正切函数对雾天降质图像亮度分量的调节能力,证明双曲正切函数具有比对数函数更宽的亮度调节能力。在此基础上提出一种基于单尺度Retinex的雾天图像增强方法。该算法首先把图像从RGB彩色空间转换到HSV空间,保持色调分量不变,采用中心可自适应调节的双曲正切函数增强图像的全局亮度,局部细节非线性变换处理进一步提高图像的局部对比度,运用线性拉伸对饱和度进行调整,实现颜色补偿。实验结果表明该方法去雾效果显著,且颜色自然。实验还结合方差、熵和算法运算时间等参数,对该算法与多尺度Retinex算法作比较,验证了该算法在图像对比度、细节增强方面的优越性,且算法速度快,具有应用于实时图像处理的能力。     

基于YCbCr颜色空间的Retinex低照度图像增强方法研究

针对Retinex理论的低照度图像增强算法中光照图像估计问题,提出一种基于YCbCr颜色空间的低照度图像增强方法.该方法将原始低照度图像从RGB(Red Green Blue)颜色空间转换到YCbCr颜色空间,提取该空间中Y分量构建为原始光照图像分量L1(x,y),并对L1(x,y)进行Gamma校正得到增强的光照图像分量L2(x,y),经Retinex模型得到增强图像R(x,y),采用多尺度细节增强方法对图像R(x,y)进行细节增强,得到最终增强图像Re(x,y).实验结果表明,所提方法不仅能有效提升亮度,避免亮度和色彩失真,增强了图像的细节信息并获得了更好的视觉效果,而且运行速度快.     

多算法融合的自适应图像增强方法

提出一种多算法融合的图像增强方法,用于工程应用中的复杂降质图像的细节特征恢复.该方法汲取了Laplacian变换法、Sobel梯度法、盒状滤波法、非锐化掩蔽法及灰度幂律法等算法的优点,可对模糊图像进行自适应增强.通过拉普拉斯滤波器和梯度滤波器将原始图像分为基础层、细节层及边缘特征层;对微小细节信息及边缘特征信息进行增强,对基础信息进行压缩;然后采用盒装滤波器对图像的三个分层进行平滑过度及噪音过滤,最后使用非锐化掩蔽法和灰度变换来增加图像灰度的动态范围,从而得到增强后的图像.在相同的工况下,该方法分别与直方图均衡法、自适应伽马矫正法及小波变换的图像增强法实验结果进行对比,结果表明,该方法将图像的清晰度提高了13.1%~126.1%,能有效地处理复杂型感染的图像,避免图像过度增强,可以获得适合人眼的最佳视觉细节内容的增强效果.     

基于空频结合的图像增强的脑肿瘤分割

针对脑部核磁共振图像中含有噪音、对比度低及肿瘤边界不连续模糊等造成肿瘤难以准确分割的问题,提出了一种基于空频域图像增强的脑肿瘤分割算法.首先,采用空频域相结合的增强方法对图像进行增强处理.该方法利用基于邻域的方法,结合了空间域增强算法与基于方向滤波器组的频率域增强算法,具有它们优点的同时,克服了前者导致的图像细节模糊的缺陷及后者带来的对比度降低的缺陷.然后,利用液体向量流的分割方法,对增强后的图像进行分割,得到脑肿瘤区域.实验结果表明,本文的增强方法在增强肿瘤边界特征的同时改善了图像的对比度和清晰度,提高了脑肿瘤分割的准确性.     

基于空频结合的图像增强的脑肿瘤分割

针对脑部核磁共振图像中含有噪音、对比度低及肿瘤边界不连续模糊等造成肿瘤难以准确分割的问题,提出了一种基于空频域图像增强的脑肿瘤分割算法.首先,采用空频域相结合的增强方法对图像进行增强处理.该方法利用基于邻域的方法,结合了空间域增强算法与基于方向滤波器组的频率域增强算法,具有它们优点的同时,克服了前者导致的图像细节模糊的缺陷及后者带来的对比度降低的缺陷.然后,利用液体向量流的分割方法,对增强后的图像进行分割,得到脑肿瘤区域.实验结果表明,本文的增强方法在增强肿瘤边界特征的同时改善了图像的对比度和清晰度,提高了脑肿瘤分割的准确性.     

基于小波域三状态HMT模型的含噪图像增强

针对含噪图像增强问题,提出一种基于小波域三状态隐马尔可夫树模型的方法,采用三状态的高斯混合模型逼近小波系数的分布,不需要设定精确的阈值,依据期望最大算法训练得到的每个系数所属状态的后验概率,将系数区分为噪声系数、弱边缘系数和强边缘系数,然后通过抑制噪声系数,增强细节特征系数来达到对含噪图像增强的目的,并引入循环平移策略避免人工失真.通过对含噪的标准图像和人脑核磁共振图像进行仿真实验,并与几种经典的图像增强方法作视觉上的对比和定量分析.实验结果表明,本文所提出的方法具有很好的鲁棒性,在突出了图像中更多的细节信息的同时,可以有效抑制噪声.     

Nighttime Image Stitching Method Based on Guided Filtering Enhancement

Image stitching refers to stitching two or more images with overlapping areas through feature points matching to generate a panoramic image, which plays an important role in geological survey, military reconnaissance, and other fields. At present, the existing image stitching technologies mostly adopt images with good lighting conditions, but the lack of feature points in scenes with weak light such as morning or night will affect the image stitching effect, making it difficult to meet the needs of practical applications. When there exist concentrated areas of brightness such as lights and large dark areas in the nighttime image, it will further cause the loss of image details making the feature point matching unavailable. The obtained perspective transformation matrix cannot reflect the mapping relationship of the entire image, resulting in poor splicing effect, and it is difficult to meet the actual application requirements. Therefore, an adaptive image enhancement algorithm is proposed based on guided filtering to preprocess the nighttime image, and use the enhanced image for feature registration. The experimental results show that the image obtained by preprocessing the nighttime image with the proposed enhancement algorithm has better detail performance and color restoration, and greatly improves the image quality. By performing feature registration on the enhanced image, the number of matching logarithms of the image increases, so as to achieve high accuracy for images stitching.     

基于人眼视觉特性的彩色图像自适应增强算法

针对有些图像增强算法对噪声比较敏感,提出了一种自适应图像增强算法.利用原算法的基本原理,结合人眼的视觉特性自适应地生成算法的参数,这样首先保留了原算法实现容易、运算速度快等特点,其次,对噪声具有一定的抑制作用,再次,可以增强和保留图像细节信息.通过实验比较,所提算法能够自适应地生成算法的参数,并在保持了原算法原有的容易实现的优点的基础上,提高了算法抑制噪声方面的性能,将该算法应用于彩色图像增强也取得了相当理想的结果.     

基于非线性加权最优模糊聚类的彩色图像增强

根据人眼对色彩的感知特性,提出HSV色彩空间上的一种非线性加权最优模糊聚类的彩色图像增强算法.将原始图像从RGB空间转换到HSV色彩空间,提取H、S、V三分量,对其中的亮度分量V进行非线性最优模糊聚类增强处理,将合成后的HSV图像转回到RGB空间,完成彩色图像的增强处理.实验结果表明,该算法能避免色彩失真,改善图像的色彩辨识性,提高了景物信息的清晰度.     

基于人眼视觉特性的火炮内膛图像增强方法

为了提高窥膛图像的观测效果,减小背景和噪声对目标图像的模糊度,根据图像特点提出了一种基于人眼视觉特性的图像增强新方法.该方法根据目标图像与背景、噪声图像特性的差异来进行不同的处理,使待测的疵病图像相对增强,目标图像突出,便于人眼观察.