图像梯度引导的窗口形状自适应双边滤波

传统的滤波算法在重噪声区域易出现噪声抑制能力下降和边缘光晕效应,且在滤波过程中矩形滤波模板的两边总是分别平行于离散图像的坐标轴,必然导致模板跨边缘平滑滤波。为解决这些问题,提出一种窗口形状自适应的双边滤波算法。采用边缘梯度图作为引导图像,通过每个像素的梯度方向确定该像素处的边缘方向。然后使模板窗口的两边分别平行或垂直于当前像素处的局部边缘方向,实现模板"沿边缘"平滑滤波,在去除噪声的同时更好地保持边缘。实验结果证明,该改进算法滤波性能和保边能力较好,PSNR平均值提升13%左右,SSIM平均值提升4.6%左右,且对受到高强度的噪声污染的图像具有较好的噪声抑制和边缘保持能力。     

LoG边缘算子改进的加权引导滤波算法

针对原始全局的引导滤波算法对整幅图像各个区域使用统一的线性模型与相同的规整化因子,从而未能适应图像本身不同区域的纹理特性,提出了基于LoG边缘检测算子改进的加权自适应规整因子。通过在局部窗口内计算LoG幅值响应,对原有的规整化因子进行惩罚来取得对图像平滑区域与边缘区域的自适应,使得在保证降噪效果的前提下进一步突出边缘像素和平坦区域像素之间的差异。对开源医学图像库BrainWeb中不同断层的T1、T2与PD加权图像,共18张图像,添加9%的莱斯噪声作为测试库,并采用结构相似性因子(SSIM)与无参考图像锐化因子(CPBD)作为算法的定量评估指标。实验结果表明,与原始的引导滤波算法相比,所提方法的SSIM指标获得了最高5%左右的提升,CPBD指标获得了最高6%左右的提升。在引导滤波不同规整化因子的条件下,所提算法均优于原始的引导滤波算法和现有的基于方差图像加权改进的引导滤波算法,并保留了原始引导滤波O(N)的复杂度。与现存的主流滤波算法比较,所提算法能够兼顾SSIM与CPBD指标,具有最高的综合性能,且具有最低的算法复杂度,能够用于医学图像和彩色图像的快速滤波降噪。     

灰度图像加权有向平滑滤波算法

为克服常用平滑滤波算法不能兼顾去噪和保持图像细节的不足,提出了加权有向平滑滤波算法.先根据相似者相容的原理得到待处理像素与各滤波模板的隶属关系,从而判断待处理像素是噪声点,是图像本身像素,还是图像背景像素,然后选用相应加权有向或无向平滑模板对待处理像素进行平滑处理.实验仿真结果表明,加权有向平滑滤波算法既能有效地滤除灰度图像中的噪声,又能很好保护图像的边缘和细节,弥补了常用空域平滑滤波算法不能兼顾去噪和保持图像细节的不足.     

全细节增强多曝光图像融合

目的 曝光融合算法,即将多幅不同曝光时间的图像融合得到一幅曝光度良好的图像,可能在最终的输出图像中引入光晕伪影、边缘模糊和细节丢失等问题。针对曝光融合过程中存在的上述问题,本文从细节增强原理出发提出了一种全细节增强的曝光融合算法。方法 在分析了光晕现象产生原因的基础上,从聚合的新角度对经典引导滤波进行改进,明显改善引导滤波器的保边特性,从而有效去除或减小光晕;用该改进引导滤波器提取不同曝光图像的细节信息,并依据曝光良好度将多幅细节图融合得到拍摄场景的全细节信息;将提取、融合得到的全细节信息整合到由经典曝光融合算法得到的初步融合图像上,最终输出一幅全细节增强后的融合图像。结果 实验选取17组多曝光高质量图像作为输入图像序列,本文算法相较于其他算法得到的融合图像边缘保持较好,融合自然;从客观指标看,本文算法在信息熵、互信息与平均梯度等指标上都较其他融合算法有所提升。以本文17组图像的平均结果来看,本文算法相较于经典的拉普拉斯金字塔融合算法在信息熵上提升了14.13%,在互信息熵上提升了0.03%,在平均梯度上提升了16.45%。结论 提出的全细节增强的曝光融合算法将加权聚合引导滤波用于计算多曝光序列图像的细节信息,并将该细节信息融合到经典曝光融合算法所得到的一幅中间图像之上,从而得到最终的融合图像。本文的处理方法使最终融合图像包含更多细节,降低或避免了光晕及梯度翻转等现象,且最终输出图像的视觉效果更加优秀。     

图象中心加权中值滤波的改进与应用

中心加权中值滤波具有较好的边缘保持特性及快速实现的特点，但滤噪能力低于其它中值滤波。此文探 讨对中心加权中值滤波的改进方法，提出了中心加权分级实现的思想，使之同时具有边缘保持、快速滤波和噪声去 除的理想效果。     

加权聚合深度卷积特征的图像检索方法

针对目前基于深度卷积特征的图像检索方法无法充分突出图像显著性区域特征和不能有效抑制背景噪声等问题,提出了一种加权聚合深度卷积特征的图像检索方法.根据逆文档频率,该方法对拥有较少特征和紧密特征的特征图赋予较大权重,生成差异性加权向量.由于不同图像表现的特征不同,该方法选择最能真实反映图像特征的一组特征图,计算出权重矩阵并对其进行滤波处理,最终生成选择滤波加权矩阵.公开数据集上的实验结果表明,本文提出的方法能够有效地增强图像特征的辨别能力,在图像检索精度上优于其它同类方法.     

椒盐图像的方向加权均值滤波算法

椒盐噪声是造成图像污染的主要因素之一,椒盐去噪是图像去噪领域的研究热点。方向加权中值滤波算法计算噪声点滤波输出时存在一定的问题,比如,未排除近邻噪声点的干扰,对方向的估计不准确,对局部灰度特性刻画不完整等。为此,提出一种方向加权均值滤波算法。此算法先根据方向灰度差异和灰度极值判断检测噪声点,然后根据对局部窗口噪声强度的估计自适应地选择递归或非递归滤波窗口的加权灰度均值作为滤波输出。仿真实验结果表明,提出的算法与现有的两种方向加权中值滤波算法相比,PSNR普遍提高了2~3dB和5~6dB,噪声密度高时提高的幅度更加明显;速度提高了接近10倍和30倍。     

一种加权均值滤波的改进算法

根据椒盐噪声污染图像灰度值取值范围的变化,提出了一种改进的加权均值滤波算法.实验结果表明,该方法能有效地去除椒盐噪声,同时保留了图像细节.     

图像快速自适应加权中值滤波

中值滤渡由于可对随机噪声起到良好的去除效果因而在信号恢复中得到了较为广泛的应用.本文提出了一种新的快速自适应加权中值滤波算法以提高中值滤波算法的性能.该算法通过噪声检测确定图像被污染的程度.再根据污染情况选取不同的加权值.为提高中值滤波的速度,作者基于数组分布范围有限这一特征提出一种多级分阶的统计直方图中值求解方法.实验证明该算法在抑制噪声的同时也能较好地保护细节信息,并且能有效地提高标准中值滤波的速度.     

基于递归引导滤波的高动态范围图像调整

通过使用递归引导滤波算法对输入的高动态范围图像进行累进滤波,获取图像的多尺度分解结果,得到图像的轮廓层和多尺度细节层;保持图像的细节特征不变,对图像的轮廓层进行对比度调整。结果表明,用本文提出的方法对高动态范围图像进行调整,在调整图像对比度的同时,有效的保持了图像的细节特征。     

一种基于直方图的加权均值滤波方法

根据图像直方图的特点,针对椒盐噪声,提出了一种基于直方图的加权均值滤波方法。该方法首先通过寻找局部极值确定噪声点,并对图像的所有像素做分类标记。处理过程中只考虑标记为噪声的点,以噪声图像的直方图函数作为滤波器的权值,最后将领域内非噪声点的加权均值作为滤波输出。实验结果表明该方法优于中值滤波方法。     

基于DehazeNet与边缘检测均值引导滤波图像去雾算法

针对目前在有较多明暗区域的雾天图像去雾处理,存在恢复的图像偏暗和丢失图像边缘细节信息的问题,提出了基于DehazeNet与边缘检测均值引导滤波图像去雾算法。使用DehazeNet可训练卷积神经网络,根据4个雾天相关特征来估计雾天图像的初透射率图;通过局部的大气光值获得初大气光值图,替代单个大气光值,避免恢复的图像偏暗;提出边缘检测均值引导滤波算法,分别对初透射率图和初大气光值图进行优化,保留边缘细节信息;最后基于大气散射模型还原出去雾后的图像。实验结果表明:该算法去雾图像的主观视觉效果较好,且图像信息熵、峰值信噪比和结构相似性3方面的客观评价结果也较优于其它对比算法。可以解决恢复图像偏暗和丢失图像边缘细节信息的问题,使去雾图像清晰自然。     

融合梯度信息的改进引导滤波

目的 为了有效消除引导滤波平滑图像后产生的光晕现象,提出一种新型的融合梯度信息的改进引导滤波算法。方法 该算法借助引导图像的梯度信息来判断图像边缘位置,并结合指数函数框架设计权值来控制不同图像区域内的平滑倍数,使改进后的引导滤波能够自适应地区分和强调边缘,从而避免边缘附近由于过度模糊所引入的光晕现象。结果 与引导滤波算法相比,本文算法能在保边平滑的同时较好地抑制光晕,并在结构相似性（SSIM）评价和峰值信噪比（PSNR）评价中分别取得最高约30%和15%左右的质量提升。结论 本文算法具有较好的鲁棒性,在图像平滑、图像细节增强、多曝光图像融合等多种图像处理相关应用中均有着良好的表现。     

基于局部空间像素特征的自适应加权滤波算法

提出了一种新的基于局部空间像素特征的椒盐噪声自适应加权滤波算法。该算法首先对含噪图像逐点进行噪声检测,把所有像素分为含噪像素点和信号像素点;然后采用自适应加权滤波方法,对检测到的噪声点进行滤波,滤波权重由确定的数学公式来确定,自适应于滤波窗内临近像素的局部特征。实验结果表明,该算法不仅可以有效地除去椒盐噪声,又可以较好地保持图像边缘细节,尤其在噪声密度较大时,效果明显优于传统的中值滤波算法。     

随机加权粒子滤波

研究粒子滤波方法优化问题,粒子退化是传统粒子滤波存在的致命缺陷.由于粒子退化,导致滤波精度的明显下降.针对粒子退化问题,在研究随机加权估计和粒子滤波算法的基础上,提出了一种新的随机加权粒子滤波算法.算法通过对样本进行随机加权,克服了传统粒子滤波算法中的粒子退化问题,保证了粒子的多样性.仿真结果表明,在小子样条件下,随机加权粒子滤波比经典粒子滤波的精度高.在大样本下二者的性能相同.但随机加权粒子滤波不需要重采样,因而算法简单,计算量小,更适合非线性非高斯系统模型的滤波计算,可为实际应用提供参考.     

改进的自适应加权中值滤波算法

在分析了自适应算法和中心加权算法的原理和优势后,提出了一种改进的自适应加权中值滤波（IAWMF）算法。采用扩展边缘的方式,使原图像的所有像素点能够用噪声检测因子进行噪声检测,对含有噪声的图像采用自适应窗口（N ×N）的中心加权算法进行滤波,可以有效降低邻域噪声点对滤波图像质量的影响。仿真结果表明：改进算法在高浓度椒盐噪声条件下获得的实验效果峰值信噪比（ PSNR）、均值平方误差（MAE）、均值绝对误差（MSE）显著优于其他算法,在降噪和保持细节中取得很好的平衡。     

结合邻域方差和各向异性窗的引导滤波算法EI北大核心CSCD

针对引导滤波会导致边缘附近出现光晕且难以识别精细边缘的问题,提出了一种结合邻域方差与各向异性窗的引导滤波算法.首先,利用各向异性高斯滤波器的方向选择性实现对边缘的精细识别,并利用滤波器的狭长空域结构可实现局部窗口内不同像素信息融合,以抑制边缘模糊和光晕效果;其次,基于局部结构相似性原理,引入邻域方差以实现对局部线性变换参数的优化,同时保证强边缘结构和非边缘区域的最大扩散.实验结果表明,在102类花卉图像数据集上,文中算法的视觉效果、定量评价(PSNR和SSIM)均优于其他边缘保持滤波算法,并且测试图像的失真度比引导滤波、加权引导滤波和各向异性引导滤波分别小46.72%,48.64%和29.61%,能够在识别精细边缘的同时有效地抑制伪影现象的发生.     

加权型曲率保持 PDE 图像滤波方法

提出了一种加权型曲率保持偏微分方程(Partial differential equation, PDE)滤波方法.传统曲率保持PDE 滤波方法未考虑各积分曲线可能经历不同的图像结构,如此影响了其对图像边缘的保持能力.在此基础上, 利用局部图像方向信息为不同积分曲线设计了相应的权重,得到了一种张量驱动的加权型曲率保持PDE滤波方法. 实验结果表明该方法在滤波的同时能较好地保持图像中边缘与曲率结构,且对图像具有一定增强能力.     

基于Z变换及模糊加权均值滤波的匀速运动模糊图像恢复

针对相对匀速运动造成的图像模糊问题,假设目标在像平面内并行于X轴方向作匀速运动;在较严格数学推导下建立基于Z变换的退化及恢复模型,将差分方程转化为简单的代数方程求解;针对算法容易造成噪声积累使复原图像质量下降的问题,在算法中加入模糊加权均值滤波算子,并给出了完整的算法实现。仿真结果表明,提出的恢复算法在提高模糊图像恢复速度的同时,能有效地抑制噪声、防止噪声的不断扩散,使复原图像的质量得到明显的改善,算法对模糊宽度的变化不敏感,较维纳滤波恢复算法有一定的稳健性及优越性。