基于视觉特性的非线性多尺度彩色图像增强

[目的]针对图像在低光照下的亮度和对比度偏低的问题,提出一种基于视觉特性的非线性多尺度彩色图像增强算法.[方法]该算法将彩色图像从RGB色彩空间转化到HSI色彩空间,保持H分量不变,对S分量进行指数拉伸,对Ⅰ分量利用视觉系统模型和非线性映射方法实现图像对比度增强,再通过自适应的亮度调整增加图像的全局亮度.最后将HSI色彩空间转化到RGB色彩空间,从而实现对彩色图像自适应增强.[结果]通过对低光照彩色图像进行增强测试,其测试结果表明,[结论]该算法能够自适应地调整图像的全局亮度,增加图像的局部细节对比度,并保持其原色彩,提升彩色图像在低光照下的视见度.     

基于自适应权重Retinex和小波变换的彩色图像增强算法

针对现有图像增强技术容易出现细节丢失、局部曝光不足、过曝光或颜色失真,不能兼顾对比度和色彩保真的问题,提出了基于自适应权重Retinex与小波变换结合的彩色图像增强算法(AMSR-WT)。将图像从RGB空间转换到HSI空间,对亮度分量I进行小波变换分解为低频亮度图像和若干高频亮度图像,对低频图像使用自适应权重Retinex进行增强,对高频图像使用改进的阈值去噪算法进行去噪,通过小波逆变换重构亮度分量,经过Gamma校正进一步增强对比度并转换回RGB空间得到增强图像。实验结果表明,该算法有效提高了图像对比度和颜色保真度,较好地保留了图像的细节和纹理。     

低照度下具有动态特性的彩色图像质量优化算法

针对低照度环境下具有动态性的彩色图像辨识度相对较差的问题,提出了基于人类视觉感知模型的对比度分辨率补偿算法。首先,将图像从RGB空间转换到HSV空间,保持H分量不变;对V分量提取图像特征参数,然后对V分量进行对比度分辨率补偿,增强图像亮度;并对S分量进行线性拉伸,复原图像色彩信息;最后将处理后的V分量和S分量与H分量进行反变换生成RGB空间新图像。实验结果表明,该算法对低照度下具有动态性的彩色图像增强效果较好,较好地保持了图像的细节,取得了良好的视觉效果。     

灰度遥感图像去云技术及其质量的分析

为了尽可能地呈现灰度遥感图像的信息,对灰图遥感图像分别用小波变换法、改进型多尺度Retinex算法、同态滤波法进行了图像增强处理,分别采用亮度、对比度、亮度与对比度乘积、图像信息熵和变换后的图像与原始图像相比较的保真度等指标对增强后的图像进行分析。结果表明,以采用多尺度Retinex算法增强后,在亮度平均值附近1倍标准差截断、拉伸后得到的图像亮度、对比度、亮度与对比度乘积最高,图像质量最好;小波变换后得到的图像对比度和信息熵最高,去云效果较好;取参量n=1的同态滤波法增强后得到的图像其保真度最高,与原图像最接近,去云效果一般;改进型多尺度Retinex算法和小波变换分别对乌云和白云去除效果最佳。     

基于自适应动态范围CLAHE的雾天图像增强

针对雾天图像对比度低、细节模糊的问题，提出了一种自适应动态范围CLAHE的雾天图像增强算法。引入自适应参数T1和T2自动调整图像重分配的范围，对传统的CLAHE进行改进，结合同态滤波改善图像过亮、过暗区域；原始图像通过多尺度细节增强算法进行细节增强处理；将处理后的细节图像与同态滤波处理后的结果相结合，达到图像对比度和细节增强的目的。通过信息熵、局部对比度、平均梯度和运行时间4种客观评价指标对图像结果进行对比分析，主观与客观测试结果表明，所提算法可有效增强图像对比度、凸显细节信息，便于雾天图像信息的提取。     

轮廓波域内局部对比度增强的彩色图像灰度化算法

为了更好地保留原彩色图像的局部对比度,获得感知准确的灰度图像,提出了一种轮廓波域内局部对比度增强的灰度化算法。首先在CIE Lab色彩空间中利用共轭梯度算法优化目标函数,求取全局映射函数参数,得到初步灰度化图像;然后采用轮廓波变换对彩色图像和初步灰度化图像进行多尺度多方向分解,利用局部色彩对比度比值对方向细节图像进行对比度增强,应用轮廓波逆变换得到增强后的细节图像;最后将初步灰度化图像与增强后的细节图像进行叠加,得到灰度化图像。对COLOR250和ˇCadik图像集的实验结果表明,本文提出的算法优于已有文献的一些典型灰度化算法,能够有效保留原始图像的对比度与结构信息,灰度化图像视觉感知自然,主客观评价结果均为最优。     

基于多独立通道自适应性图像对比度增强算法

针对彩色图像对比度增强处理中存在的"伪彩色"和灰度趋向性现象,提出了一种基于多独立通道自适应性彩色图像对比度增强算法。该算法将图像由RGB色彩空间转为HSI色彩空间,在色调恒不变的基础上选取饱和度自适应因子对灰度通道进行相关增强,同时选择灰度自适应因子对饱和度进行增强,该增强算法建立起了饱和度和灰度增强的相关性,提升了图像视觉效果,能够很好地应用在彩色图像对比度增强的图像处理中。     

一种色彩改进型Retinex彩色图像增强方法

提出了一种色彩改进型Retinex彩色图像增强方法.对于曝光量不足的彩色图像,采用多尺度Retinex算法增强后,在亮度平均值附近以1倍标准差进行截取,拉伸后的图像亮度与对比度的乘积较大,再采用Brovey彩色变换方法,以原图像各像素中红绿蓝所占的成份比例进行运算.由色彩改进型Retinex彩色图像增强方法增强后得到的图像信息熵是直接使用Retinex算法的1.019±0.002倍.     

基于改进同态滤波的红外图像增强算法

针对红外图像的边缘细节特征不清晰、整体对比度低等问题，提出一种结合单参数同态滤波和限制对比度的自适应直方图均衡的红外图像增强算法。首先，基于单参数的同态滤波对图像进行处理，研究一种单一参数的传递函数，使得同态滤波算法参数可控且不依赖于实验经验，同时明显增强红外图像的细节特征。然后，利用限制对比度的自适应直方图均衡化对红外图像进行动态范围调整，提高红外图像对比度。实验仿真结果表明，该算法可以明显增强图像细节特征、提高图像对比度，使红外图像更有利于后续观察。     

小波变换和直方图均衡化的保持色调不变彩色图像增强算法

彩色图像增强的目的是保持色调的前提下加强图 像对比度,提高彩色图像视觉效果,文中提出小波变换域内色调不变 彩色图像增强算法,RGB彩色空间中,对各通道进行小波分解,高频部分进行非线性变换, 突出细节信息,然后通过小波逆 变换重构图像,然后对图像进行限制对比度直方图均衡化后与原图比较算出增强因子,最后 处理gamut问题,得到保持色调 不变的增强图像,在相同条件下与其它彩色图像增强算法进行性能比较,实验结果表明,该 算法对质量不同的彩色图像有较 好的增强效果,增强了图像细节和对比度,并具有自适应能力。     

改进Retinex与多图像融合算法用于低照度图像增强

为了解决低照度图像在图像增强过程中图像质量不佳、对比度不高等问题,本文提出改进Retinex与多图像融合算法用于低照度图像增强。首先将待处理图像转换到HSV色彩空间,并设定阈值对其V通道分量进行亮度调节,然后转换到RGB色彩空间,将其拷贝3份,对第一份进行直方图均衡化,中值滤波处理;对第2份进行自动亮度调节,双边滤波处理;对第3份进行改进的Retinex算法处理,采用高斯滤波、双边滤波作为其环绕函数,估计图像照明分量,最后输出反射图。将处理后的3份图像转到HSV色彩空间,对其V分量进行多图像融合,H、S分量沿用第2份图像分量值,最后将融合后的图像由HSV转为RGB色彩空间,输出处理后的图像。实验结果表明,本文提出的算法在增强低照度图像的同时,还可抑制图像噪声,同时具有良好的保边性,且细节明显。     

自适应HSV空间Retinex煤矿监控图像增强算法

针对煤矿井下的监控图像由于粉尘、煤尘、低照度或点光源等光照的影响,而整体阴暗模糊,对比度低,背景噪声强,视觉效果不理想的问题,提出一种改进的HSV(Hue,Saturation,Value)空间的颜色可恢复的多尺度Retinex(Muhi-Scale Ret-inex,MSR)的图像增强算法.该算法先将图像从RGB空间转换到HSV空间,以确保后续图像增强处理不会影响图像的色彩效果;然后利用提出的自适应的高斯核函数分离亮度分量V的照度分量和反射分量,再利用自适应的增益系数对反射分量进行增强处理,获得不受光照影响的、增强的反射图像;最后将反射图像逆变换回RGB空间,再利用优化的颜色恢复函数对增强的图像进行颜色修正,从而改善图像的全局视觉效果和局部对比度.实验表明该方法能有效提高煤矿井下监控图像的对比度和亮度,抑制背景噪声,从而大大改善煤矿井下监控图像的视觉效果,且很好地实现了参数自适应,减少了人为因素对结果的影响.     

基于同态滤波的彩色图像光照补偿方法

为了消除光照对彩色图像的影响,提出了一种基于同态滤波的光照补偿方法。在频域内采用同态滤波对图像进行处理,然后将巴特沃斯高通滤波传递函数引入同态滤波器中,设计出一种新的动态巴特沃斯同态滤波器,增强图像在YIQ色彩空间中的亮度分量,并保持图像色度分量不变。在增加图像高频分量的同时,削减低频分量,弥补由光照不足引起的图像质量下降,最终实现对图像的光照补偿。实验结果表明,该方法在弱化光照影响,提高图像质量方面具有良好的性能,是一种比传统高斯高通滤波和直方图均衡更有效的彩色图像光照补偿方法。     

Image defogging algorithm based on guided filtering and adaptive tolerance

Aiming at the problem of distortion of dark channel algorithm in defogging the sky region,an improved image defogging algorithm based on the guided filtering and adaptive tolerance mechanism was proposed.Firstly,the fitted transmissivity graphs were calculated for the windows with different sizes.Then,the transmissivity was further refined by the guided filtering technique.After that,the transmissivity in sky area was revised by an adaptive tolerance mechanism.Finally,the restored image was converted from RGB space to HSV space,and thus the brightness and contrast of the images could be color compensated.Experimental results show that the proposed algorithm restores the images effectively and obtain preferable defogging results with regard to the processing of bright areas such as the sky areas.     

基于亮度通道细节增强的低照度图像处理

为了解决在低照度条件下,可见光成像设备采集的图像亮度低、细节不清晰等问题,提出一种基于亮度通道细节增强的低照度图像处理算法。首先,将图像从RGB转换到Lab颜色模型,将Lab模型中的亮度通道通过指数派生函数校正构造为光照分量,再经过Retinex增强得到初步增强图像。然后,采用结构张量和多尺度引导滤波分别对初步增强图像进行细节提取,并将两种方法提取的细节信息进行了融合。最后,将细节图像和初步增强图像融合得到了目标图像。实验结果主观上得到了亮度合适、细节清晰的增强图像,客观上在亮度失真、信息熵和能量梯度上均有良好且稳定的表现,表明该算法能够有效提高图像的亮度和细节信息,并保持自然的色彩和光照效果。     

基于双域滤波与引导滤波的快速医学MR图像去噪

针对医学磁共振(Magnetic Resonance,MR)图像 中存在Rician噪声较大以及双域滤波算法对Rician噪声处理不彻底、 运行时间较长的缺点,提出一种双域滤波与引导滤波相结合的快速医学MR 图像去噪算法。 该算法将引导滤波边缘保持后 的图像作为双域滤波算法的原引导图像,减少双域滤波算法的迭代次数,缩短算法运行时间 ;然后通过改进算法权重,结合 原始权重系数和指数核函数,构造新的权重系数,对噪声进行有效处理。实验结果表明,本 文算法能有效去除医学MR图 像噪声,保护图像细节,相比优秀的医学MR图像去噪算法,具有更高的峰值信噪比和结构 相似度;且相比经典双域滤波 算法,改进后的算法能将运行时间减少1/3,相比非局部均值算法, 可减少1/2。     

结合区域生长与容差机制的暗通道去雾算法

针对传统的暗通道先验算法在处理带有大面积天空区域的有雾图像时出现明显的块效应、色彩失真和亮度偏低等问题,提出了一种结合区域生长与容差机制的去雾算法。首先通过灰度图腐蚀求出暗通道;接着利用种子区域生长法分割出天空区域,并把天空区域的平均灰度值作为大气光值估计;然后结合大气散射模型得到粗略的透视率,并采用改良的容差机制和引导滤波对透视率进行修正和细化;最后,引入Retinex法对图像进行后处理,进一步调整色彩和亮度。实验结果表明,本文提出的去雾算法对带有天空区域的图像去雾效果明显,天空区域的色彩有了显著改善,图像整体清晰明亮。     

Low-light color image enhancement based on NSST

In order to improve the visibility and contrast of low-light images and better preserve the edge and details of images, a new low-light color image enhancement algorithm is proposed in this paper. The steps of the proposed algorithm are described as follows. First, the image is converted from the red, green and blue (RGB) color space to the hue , saturation and value (HSV) color space, and the histogram equalization (HE) is performed on the value component. Next, non-subsampled shearlet transform (NSST) is used on the value component to decompose the image into a low frequency sub-band and several high frequency sub-bands. Then, the low frequency sub-band and high frequency sub-bands are enhanced respectively by Gamma correction and improved guided image filtering (IGIF), and the enhancedvalue component is formed by inverse NSST transform. Finally, the image is converted back to the RGB color space to obtain the enhanced image. Experimental results show that the proposed method not only significantly improves the visibility and contrast, but also better preserves the edge and details of images.     

基于感知颜色空间的灰度可见光与红外图像融合算法

针对灰度红外热像图和可见光图像的融合问题,提出了一种基于感知颜色空间的新的图像融合算法.该算法基于IHS色空间建立红外源图像灰度级与色调、饱和度和亮度等与人的感知颜色特征之间的函数关系,并根据可见光图像的边缘信息对亮度进行融合,最后通过矩阵转换,得到融合图像的RGB值.实验结果表明:该算法可以有效地融合红外热像图和可见光图像,融合图像不仅保留了环境细节,而且突出了目标,具有良好的目视效果.     

基于图像增强的改进自适应加权均值滤波算法

为了尽可能滤除图像中的椒盐噪声同时改善图像视觉效果,将改进自适应加权均值滤波与小波域图像增强技术有机结合,提出了一种具有增强效果的图像滤波算法。该算法分为滤波和滤波后处理两个阶段。滤波阶段,对经典均值滤波分别从噪声检测策略、权值计算机方法噪声滤波模版设计等方面进行适当改进,给出了具体实现步骤;滤波后处理阶段,首先将滤波后图像进行三层小波分解;然后构造出一种小波图像增强模型,根据小波系数的幅度值将其分为三个部分,分别进行不同程度的拉伸处理;最后进行拉伸后小波系数重构。将该滤波算法与经典均值滤波,加权均值滤波、自适应加权中值滤波等性能比较,实验结果表明,本文滤波算法在噪声滤除和图像细节保持方面,效果较好。