基于分块DCT同态滤波的彩色图像增强算法

对于光照不均的彩色图像,由于传统的同态滤波器没有充分考虑图像的空间局部特性,同态滤波后的图像在局部对比度增强效果上,不能令人满意.为此,结合DCT变换的优点,提出了基于分块DCT变换的同态滤波算法,可以获得很好的局部对比度增强效果.为了消除分块滤波引起的块效应,提出了基于重叠块的块效应消除方法.同时,为了保留原始图像的色彩信息,提出将图像从RGB颜色空间转换到HSV颜色空间,仅对亮度分量进行基于DCT变换的同态滤波及块效应的去除,色调和饱和度分量保持不变.实验结果表明,该方法不但有效改善了光照不均对图像的影响,而且使图像色彩保持良好,图像中的细节更为清晰,性能上优于传统的同态滤波.     

基于改进SqueezeNet的颜色恒常性计算

由于成像设备存在的缺陷,容易引起成像色彩的偏移,影响图像算法的下游任务,因此需要采用颜色恒常性算法实现图像色彩的矫正,保证图像颜色与人眼看到的色彩保持一致.传统颜色恒常性算法的效果依赖于特定的光源环境,为了提升算法的适用范围和使用效率,提出了一种基于SqueezeNet框架的颜色恒常性计算模型,通过卷积图像网络感知图像光源,并引入了注意力机制和残差连接,提升网络对图像的理解和计算性能.网络同时预测输入图像各区域的光照颜色,再通过设计3种不同池化方式汇聚,输出图像的全局估计光源,最后利用估计光源矫正图像.实验结果表明,提出的光源估计算法能够有效地估计图像光照颜色,矫正图像色彩.     

金属腐蚀区域图像增强算法研究

针对金属腐蚀区域图像中存在暗细节对比度不高、光照不均匀及颜色特征需保护的问题,提出一种在HSI模型下的多尺度细节自适应增强与同态滤波的增强算法。首先,对RGB腐蚀图像进行色彩空间变换,保留其中的色调和饱和度分量不变,对亮度分量进行增强。然后,通过小波变换进行多尺度细节自适应增强,提升细节对比度并作分块同态滤波,改善光照不均的影响,获得增强后的腐蚀图像。实验结果表明,所提方法增加了腐蚀暗细节的对比度,提高了金属腐蚀区域图像的整体亮度并保证了色彩信息的不失真。     

最大差值图决策的低照度图像自适应增强算法

应用于光照分布不均的低照度图像,传统的图像增强算法会出现色彩失真、亮区过度增强等问题,因此提出一种最大差值图决策的低照度图像自适应增强算法。首先,提出最大差值图的概念,通过最大差值图粗略估计出初始光照分量;然后,提出交替引导滤波的算法,利用交替引导滤波对初始光照分量进行校正,实现光照分量的准确估计;最后,设计了图像亮度自适应的伽马变换,能够根据获取的光照分量自适应调整伽马变换参数,从而在增强图像的同时消除光照不均带来的影响。实验结果表明,增强后的图像有效消除了光照分布不均带来的影响,图像亮度、对比度、细节表现能力和色彩保真度都得到了明显提升,平均梯度提升了1倍以上,信息熵提升了14%以上。由于提出的算法对光照分量估计准确,自适应伽马变换针对低照度图像进行了优化,因此,对于夜间等弱光源条件下的彩色图像具有十分有效的增强效果。     

基于光照叠加的颜色恒常计算方法

颜色恒常性是人类视觉系统对外界视觉刺激中色彩感知的一种心理倾向,人类视觉的这种认知功能能够自适应地忽略外界光照变化,具有稳定的颜色感知能力.受到人类视觉系统对颜色感知的启发,针对如何有效消除外界光照对成像质量的影响,还原物理场景真实颜色并提供稳定的颜色特征这一问题,文中提出了一种基于光照叠加的颜色恒常计算方法,旨在有效消除外界光照的光谱成分变化对物体颜色的影响.首先,提出了MAX-MEAN方法对场景中的光照进行估计(简称MM估计),即通过场景中所有物体表面的平均反射和最大反射来估计场景中的光照;然后,基于MM估计提出了光照叠加的颜色恒常计算方法,得到最终的无色偏图像,并在公开的数据集SFU Gray-ball上包含11346幅室内室外场景图像进行仿真验证.实验结果表明,文中提出的光照叠加颜色恒常计算方法能够有效地估计光照信息并实现无色偏图像的计算.     

泡沫图像统计建模与恒常颜色校正算法研究

由于浮选现场的恶劣环境和复杂光照等问题,将导致采集到的泡沫图像不可避免地发生色偏.为了消除以上不利影响,提高后续颜色特征提取的准确性,本文提出了一种基于图像统计建模的泡沫图像恒常颜色校正算法.首先,通过对泡沫图像统计特性的分析,利用Contourlet变换和广义高斯分布函数对图像进行统计建模.其次,选取颜色恒常性标准图像库(Gray-ball)中已知真实光照的标准图像作为训练样本,建立其统计模型参数集,分别选用常用的5种颜色恒常性算法对其进行颜色校正,并以最小角度误差为每幅标准图像标记最佳颜色恒常性算法.最后,利用K最近邻分类算法将待校正的泡沫图像分至对应的恒常算法中,该算法即为原始泡沫图像的最佳恒常颜色校正算法.实验结果证明,该算法能够获得较好的颜色校正效果.     

图像颜色征提取技术的研究与应用

介绍图像信息处理技术的一项基础性研究--图像颜色特征提取技术,重点讨论颜色特征提取技术的发展现状以及两大应用背景,即图像检索和图像情感语义的研究,揭示了颜色特征提取技术在基于内容的图像检索和图像情感识别研究方面的重要作用.总结了常用的颜色特征提取方法,指出现有方法中存在的问题和不足之处,提出了研究的新思路,并对今后的研究重点做出了展望.     

基于新成像模型的水下图像增强

光在水中传播时会受到水体的吸收和散射作用,从而导致水下图像整体模糊、颜色失真。针对这些问题,提出一种基于新成像模型的水下图像增强算法,该模型是针对光照不均问题通过对典型的水下成像模型进行改进得出的。另外通过分通道处理,解决了暗原色先验不适用于水下图像的问题。最后在去除后向散射噪声的同时对图像颜色进行校正。实验对比结果表明,该方法能较为有效地解决后向散射噪声和颜色失真问题并适用于光照不均的情况。     

基于颜色常量的图像特征提取及其降维方法

在图像特征提取过程中,为了提高图像检索中的抗光照影响能力和检索效率,给出了图像颜色索引提取的一种方法-颜色常量方法,利用该方法能减少光照强度变化对颜色检索的影响;给出了图像检索中的一种颜色特征降维方法-主分量分析方法,利用该方法能有效减小特征数据库的大小,提高图像的匹配速度.实验结果表明,给出的方法不但能有效地减少光照强度变化和噪音对图像颜色检索的影响,而且能够有效地提高检索的效率,检索的结果能较好地接近于人们的视觉感知结果.     

彩色印刷套准识别方法研究

套准状态的自动识别是实现套印偏差在线检测的关键一步,研究了套印标志图像的特征提取方法,在图像颜色特征提取方面,提出了一种接近人的视觉模型（HSI）的颜色特征提取方法,减少了光照的影响;在图像纹理特征提取方面,将灰度共生矩阵在0°、45°、90°和135°四个方向上的特征参数求均值作为最终参数,抑制了方向分量,使得到的纹理特征与方向无关。设计了最小距离分类器进行分类识别,并应用不同距离测度进行分类对比实验,分类实验结果表明：提出的方法可行,基于纹理特征参数的分类效果优于颜色特征的分类。     

基于光照不变感知特征的打火石检测识别

为了在生产过程中确定打火石的方向,提高打火石安装定位的效率,根据打火石圆柱状外形及两端面的颜色特征,使用特定的棋盘形工装定位装置对打火石进行定位,并利用彩色机器视觉技术对打火石的端面颜色进行检测识别。为了准确识别出打火石的品红色端面,在拮抗色感知特征基础上,针对现场环境中光线不均等问题,进行了光照不变的拮抗色感知特征变换,降低了光照不均对检测结果的影响。对于打火石另一端面银白色特征,根据其高亮的特性,采用Otsu自适应阈值法进行分割,并在颜色通道的统计基础上,对银白色特征提取过程进一步进行约束。实验结果表明,采用光照不变的拮抗色感知特征提取算法以及阈值分割相结合的方法,能够有效对打火石的端面颜色进行识别,在不出现误检的情况下,品红色端面的识别准确率为99.87%,银白色端面的识别准确率为99.62%,满足了打火石视觉检测识别系统的性能要求。     

基于颜色特征的图像分割方法及其在足球机器人中的应用

提出一种新的适用于跟踪移动机器人的视觉系统的彩色图像分割技术,这种方法采用符合人类视觉特性的HIS颜色空间表示图像的颜色特性,利用人对颜色的感知来对颜色分量进行非等问隔的量化并形成特征矢量,根据HIS颜色空间三个基本分量合成的一维特征矢量直方图进行分割,并克服HIS颜色空间存在不可避免的奇点对图像分割的影响。另外采用一种基于背景图像的非均匀光照修正算法,应用在足球机器人中。实验结果表明该方法不仅使目标定位扣方向角更精确,而且提高动态环境下的鲁棒性。     

Computer-assisted coloring by matching line drawings

An approach to automatically color line drawings based on feature matching is proposed. The motivation is that coloring 2D animation is still a labor-intensive process in current cartoon film production. The objective of our work is to investigate how to automatically color an image in a cartoon sequence on the basis of the previous frame. Our method first establishes the matching relationship of two images, after which it automatically paints one of them with the color information of the other using a region-matching algorithm. The region-matching algorithm is based on feature correspondences. The results show that the proposed algorithm can straightforwardly and robustly realize our objective and has a promising future for our next step to further automate conventional animation.     

融合颜色与光照信息的改进AKAZE图像匹配算法

传统AKAZE算法主要以图像的灰度信息作为输入,忽略了颜色与光照信息,且存在过多的冗余特征点。提出一种融合颜色与光照信息的改进图像匹配算法。在图像原始灰度信息中增加颜色补偿量和光照补偿量,克服传统AKAZE算法未利用颜色和光照信息来区分同名点的缺点。在特征点邻域内计算欧式距离和区域重复率以确定重叠程度较高的相邻特征点,比较相邻特征点的响应强度,将响应强度值较小的特征点作为冗余点并删除。在图像匹配后利用随机一致性算法剔除误匹配点对,通过并行运算对算法进行加速。实验结果表明,该算法可以有效识别同名点并剔除图像中的冗余点,运行效率优于SIFT和SURF等算法。     

基于多特征融合的粒子滤波算法研究

传统的粒子滤波跟踪算法只依靠单一的颜色特征作为跟踪依据。在复杂背景或者遮挡物颜色与跟踪目标接近时传统的粒子滤波算法很容易造成跟踪目标丢失。针对该问题,提出一种基于多特征融合的粒子滤波算法,该算法按一定的权值系数利用目标的颜色特征和边缘特征来构建似然函数作为跟踪目标的跟踪依据,克服了依靠单一颜色特征跟踪目标的跟踪算法的不足。实验结果表明,多特征融合后的跟踪算法有较好的跟踪性能。     

基于边缘信息及光照方向的阴影检测算法

提出一种基于边缘信息及光照方向的阴影检测算法。该算法通过将HSV和RGB彩色空间的阴影特征相结合进行初步检测,从初步检测得到的阴影中估计光照方向,运用基于边缘信息阴影检测算法检测在光照方向角阈值范围内的阴影区域,实现对运动目标阴影的准确检测,为运动目标后续处理排除阴影干扰。实验结果表明,该算法能较好地抑制噪声,阴影检测效果比传统算法好。     

Query by image and video content: a colored-based stochastic model approach

For efficient image retrieval, the image database should be processed to extract a representing feature vector for each member image in the database. A reliable and robust statistical image indexing technique based on a stochastic model of an image color content has been developed. Based on the developed stochastic model, a compact 12-dimensional feature vector was defined to tag images in the database system. The entries of the defined feature vector are the mean, variance, and skewness of the image color histogram distributions as well as correlation factors between color components of the RGB color space. It was shown using statistical analysis that the feature vector provides sufficient knowledge about the histogram distribution. The reliability and robustness of the proposed technique against common intensity artifacts and noise was validated through several experiments conducted for that purpose. The proposed technique outperforms traditional and other histogram based techniques in terms of feature vector size and properties, as well as performance.     

A robust color image watermarking using local invariant significant bitplane histogram

Desynchronization attacks that cause displacement between embedding and detection are usually difficult for watermark to survive. It is a challenging work to design a robust image watermarking scheme against desynchronization attacks, especially for color images. In this paper, we propose a robust color image watermarking approach based on local invariant significant bitplane histogram. The novelty of the proposed approach includes: 1) A fast and effective color image feature points detector is constructed, in which probability density and color invariance model are used; 2) The fully affine invariant local feature regions are built based on probability density Hessian matrix; and 3) The invariant significant bitplane histograms are introduced to embed digital watermark. The extensive experimental works are carried out on a color image set collected from Internet, and the preliminary results show that the proposed watermarking approach can survive numerous kinds of distortions, including common image processing operations and desynchronization attacks.     

一种新的基于对称色彩空域特征的图像匹配方法

在目前的基于内容的图像检索中，颜色是使用最广泛的进行图像特征匹配的特征之一．在基于颜色的图像特征匹配方法中引入空域信息对于确保匹配准确率是十分必要的．颜色特征的优点在于对尺度、旋转的不变性，而引入空域信息后，会消除这种好的性质．因而需要解决如何在引入空域信息的同时，兼顾不变性的问题．提出一种基于对称色彩空域特征的图像匹配方法．该方法在保留了颜色特征不变性的基础上。通过引入对称的空域信息。既提高了图像特征匹配的准确性。又消除了图像变形对图像特征匹配的影响．最后的试验表明我们的算法在一定程度上解决了图像变形，特别是对称变形对图像匹配的影响．     

一种基于重要位平面的鲁棒图像检索算法

以图像位平面原理为基础,结合噪声攻击特点(对高位平面影响较小),提出了一种基于重要位平面的鲁棒图像检索新算法。该算法首先从原始图像中提取重要位平面;然后选取重要位平面图像的颜色直方图作为颜色特征,选取重要位平面图像的颜色标准偏差作为空间特征;再综合利用上述颜色、空间两个特征计算图像间内容的相似度,并进行图像检索。仿真实验结果表明,本文算法能够准确和高效地查找出用户所需内容的彩色图像,并且具有较好的查准率和查全率。特别地,该算法对光照、锐化、模糊等噪声攻击均具有较好的鲁棒性。