基于Mask原理的改进匀光算法研究

基于Mask原理的遥感影像匀光算法对于消除单幅影像内部的光照不均匀现象有较好的效果.但是,这个算法仍然存在一些问题,例如,对于如何自适应确定最佳的滤波器尺寸来获取背景影像,如何选择合适的模型来拉伸减运算后的结果影像,目前都没有较好的解决办法.针对这些问题,本文提出了改进算法.将原始影像进行分块处理,对于清晰度不同的影像块,采用不同截止频率的低通滤波器来获取背景影像;对于减运算后的结果影像,对亮度不同的区域采用不同尺度的线性拉伸模型.实验显示改进后的算法比原有算法的匀光效果更好,并且可以实现匀光后整张影像反差分布的一致性.     

一种镶嵌影像的分块直方图匹配匀光算法

针对镶嵌影像可能存在的补丁效应以及色彩不均匀现象,提出了一种利用分块影像来确定距离权值的分块直方图匹配匀光算法。通过实验,与经典马斯克匀光算法进行了对比分析。结果表明,本文算法能够改善影像质量,实现镶嵌影像色彩均衡、反差一致,有利于大幅面应急影像的实时处理。     

一种镶嵌影像的分块直方图匹配匀光算法

针对镶嵌影像可能存在的补丁效应以及色彩不均匀现象,提出了一种利用分块影像来确定距离权值的分块直方图匹配匀光算法。通过实验,与经典马斯克匀光算法进行了对比分析。结果表明,本文算法能够改善影像质量,实现镶嵌影像色彩均衡、反差一致,有利于大幅面应急影像的实时处理。     

相位一致性原理改进的双边滤波器

为了在增强滤波器去噪强度的同时还能够保留更多的图像边缘细节信息,提出了将相位一致性原理同传统双边滤波器相结合的改进算法.根据提取图像的相位一致性信息,自适应修改双边滤波器的空间相关性和灰度相关性因子,以取得最佳的滤波效果.通过实验图像进行验证,并对处理后的图像进行了主客观还原效果评价,峰值信噪比和结构相似性指数均有较大的提升,实验结果表明了该算法的有效性和可行性.     

航空影像色彩一致性处理算法研究

航空影像的色彩一致性处理,又称影像匀光匀色,是正射影像生产过程中的重要环节之一,本文从色彩学、统计学、人体视觉等多角度出发,通过适当地改变原始影像亮度、对比度,提出了解决影像中大面积雾霭的方法,对于影像拼接之后出现的不同影像间色彩反差明显的现象,通过调整影像统计直方图,取得了很好的效果。     

一种新型自适应指纹图像增强算法

针对Gabor滤波器在处理低质量指纹图像时增强效果不佳的缺陷,提出一种基于方向域和频率域的新型自适应Gabor滤波增强算法。该算法改进了指纹图像方向图和纹线频率的提取方法,通过计算图像方向一致性和平均纹线频率两个参数来共同自适应地调节Gobor滤波器变换窗的大小。实验结果表明：对于低质量指纹图像,该算法大大提高了方向图准确性,而且自适应Gabor滤波器在处理不同类型的指纹时更具优越性。     

遥感图像理想均衡化及图像质量定量评价

大多数原始的遥感影像由于其灰度分布集中在较窄的范围内,影像的细节不够清晰,对比度较低。为了使影像的灰度范围拉开或使灰度均匀分布,从而增大反差,增强影像细节信息,通常采用的方法为直方图均衡化。通过对信息熵定义的阐述,引出直方图均衡化的图像增强算法。通过分析传统直方图均衡化算法中存在的缺陷,进而基于分段映射思想提出一种改进的理想直方图均衡化算法。同时,为了对传统算法和改进算法进行定量化地分析比较,基于同时对比度以及人类视觉对比度分辨率限制和模糊数学的相关思想,分别提出基于加权几何平均数法的合成平均对比度和细节评价参数的定义。最后,采用同时对比度、基于加权几何平均数法的合成平均对比度以及细节评价参数作为定量评价的指标,对所提出的改进算法进行了定量评价。评价结果表明,该改进算法的图像增强效果优于传统的直方图均衡化算法。     

一种适用于稀疏无线传感器网络的改进分布式UIF算法

分布式无迹信息滤波(Distributed unscented information filter,DUIF)算法是一种有效的非线性分布式状态估计多源信息融合方法,然而当将该算法应用于稀疏无线传感器网络(Wireless sensor networks,WSN)时,稀疏WSN中存在的无效节点会引起使滤波趋于发散的平均一致误差.针对该问题,本文提出一种改进DUIF算法.该算法不改变DUIF算法的级联结构,而是将其底层和上层滤波器分别改进为局部无迹信息滤波器(Local unscented information filter,LUIF)和加权平均一致性滤波器.LUIF对每个节点的局部多源观测信息进行局部融合,得到局部的后验估计信息向量和矩阵,进而将它们作为加权平均一致性滤波器的输入,最终得到不包含平均一致误差的分布式后验估计结果.其中,加权平均一致性滤波器是通过对由LUIF输出的局部后验估 计信息向量和矩阵分别进行平均一致性滤波而得以在改进DUIF算法框架下实现的.同时,在此过程中,相邻节点之间的状态估计互相关信息也被引入改进DUIF算法的输出结果中,进一步增强了滤波的可靠性.仿真实验结果表明,改进DUIF算法能够在稀疏WSN中对机动目标进行有效跟踪,在估计精度和抑制滤波发散方面明显优于标准DUIF算法.     

基于改进滤波器与小波的印花织物边缘提取

对部分印花织物图像中存在的丰富纹理信息和混合噪声影响后续印花织物图案提取等深层次处理问题进行研究,提出一种基于改进滤波器与小波模极大值法的印花织物图像边缘提取算法.利用皮尔逊相关系数改进阿尔法均值滤波器,运用连分式逼近思想确定权值;利用自适应权值公式确定权值来改进中值滤波器;利用图像信息熵自适应增大小波模极大值的梯度幅值,根据梯度图像改进二维Otsu算法求取最优分割阈值.实验结果表明,该算法预处理后的图像得到了较好的去噪效果,提高了印花图案边缘提取质量,有利于后期更深层次处理.     

基于自适应提升方案的图像边缘检测

图像边缘是由于灰度的不连续所致,是图像信息的一个最基本特征,也是图像处理中探讨的热点问题之一.分析传统的图像边缘检测算法及其存在的问题.通过采用自适应提升小波分析,根据处理图像信息的局部特征自适应地调整预测滤波器和更新滤波器,从而实现与处理信息的准确匹配;同时,改进了小波边缘检测算子,实现了一种适用于自适应提升小波分析的图像边缘检测的算法,并将此算法应用于医学图像的边缘检测.仿真结果表明,该算法比传统的图像边缘检测算法效果更优.     

改进的A-FAP图像去噪算法

针对传统去噪算法易引起图像边缘、纹理细节丢失和模糊的问题,提出改进的A-FAP(adaptive fractional alexan-der polynomials)图像去噪算法.利用小波变换对受到噪声污染的图像进行展开,以图像结构特征、局部统计特征和图像差异特征为参数构造自适应分数阶次函数,配合A-FAP滤波器进行去噪处理,通过小波反变换对处理后的图像重构.实验结果表明,该算法相较其它去噪算法,在性能评价上峰值信噪比(PSNR)和图像相似度(SSIM)有明显提高,在视觉感知上凸显出边缘细节和纹理信息.     

基于状态预测自适应一致滤波器的分布式估计融合算法

应用自适应滤波算法改进了基于一致滤波器的估计融合算法以加快节点估计的一致收敛速度,提出了 一种基于状态预测的自适应一致滤波器．在此算法中,节点采用状态预测值作为自适应滤波器的参考信号,应用自 适应算法修正一致滤波器的加权矩阵．仿真结果表明,本文提出的算法不仅能够加快节点估计的一致收敛速度,还 能减小收敛过程中节点的估计误差．     

一种数字航空影像的匀光方法

针对单张数字航空影像不均匀光照现象的成因，深入研究了马斯克匀光技术在数字航空影像匀光中的应用，并针对数字航空影像提出了相应的匀光处理的具体流程和实现方法。实验表明该方法可以克服数学模型法的不足，具有较强的适用性，对于消除数字航空影像的不均匀光照现象能够取得满意的效果，从而可以有效地解决单张数字航空影像的色彩平衡问题。     

有效消除光晕现象和颜色保持的彩色图像增强算法

由于对图像中明暗突变区域的背景光照估计不准确,经典Retinex彩色图像增强算法易产生光晕现象且存在增强后图像细节信息减弱和颜色失真等不足.为此,结合人眼视觉特性提出一种彩色图像增强算法.首先利用人眼对图像结构特征及颜色信息的敏感特性,通过构造彩色双边滤波器来获取图像背景光照,以避免光照突变处产生光晕现象;其次依据人眼系统局部自适应调节特性,通过引入一个对比度调节函数自适应增强图像的细节信息,克服经典Retinex算法在整体对比度提高的同时局部对比度下降的不足;最后利用一种线性的颜色恢复算法恢复增强所得亮度图像的颜色信息.与MSRCR等彩色图像增强算法比较的实验结果表明,文中算法更有效,增强后的图像不仅细节清晰,而且色彩鲜艳、自然.     

基于NSCT域滚动引导滤波与自适应PCNN的医学图像融合

针对传统CT和MRI医学图像融合后存在边缘轮廓模糊、纹理细节丢失等问题,提出基于NSCT域结合相位一致性滚动引导滤波与改进参数自适应双通道PCNN的图像融合方法。首先,采用相位一致性滚动引导滤波对CT源图像进行增强,提高骨骼轮廓结构清晰度。然后,通过NSCT变换分解增强后的CT和MRI源图像得到低频子带和高频子带。低频子带系数采用改进参数自适应双通道脉冲耦合神经网络融合策略,明显改善了软组织的纹理细节模糊效果;高频子带系数采用加权求和修正拉普拉算法融合,提升了融合后图像的细节、纹理等信息。最后,通过逆NSCT变换重构出融合图像。通过五组对比实验表明,所提方法的AG、CC、SF、MSE以及CEN客观评价指标分别平均提高了13.30%、6.71%、4.40%、40.23%、19.16%,说明该融合方法在处理纹理细节、边缘轮廓、结构相似性以及图像像素方面性能更好。     

基于改进复扩散自适应耦合非局部变换域模型的图像放大

针对二阶偏微分方程（PDE）放大算法丢失弱边缘和纹理细节的不足,提出一种改进复扩散自适应耦合非局部变换域模型的图像放大算法。利用复扩散具有边缘定位准确的特点耦合冲击滤波器,改进复扩散模型能够较好地增强强边缘;而通过对相似图像块构成图像组的三维变换系数的稀疏特性进行建模,非局部变换域模型能够很好地利用图像中相似图像块的非局部信息,对弱边缘和纹理细节有较好的处理效果;最后利用复扩散得到图像的二阶导数作为参数实现改进复扩散模型和非局部变换域模型自适应耦合。所提算法与偏微分方程放大算法、非局部变换域放大算法和偏微分方程耦合空域非局部模型放大算法进行仿真实验比较,在强边缘、弱边缘和细节纹理具有较好的放大效果,弱边缘和纹理细节图像在平均结构相似性测度上高于改进复扩散放大算法、非局部变换域放大算法。所提算法验证了空域模型和变换域模型、局部模型和非局部模型耦合结合的有效性。     

基于联邦滤波的自适应算法研究

针对标准卡尔曼滤波器对系统的模型和噪声的统计特性依赖性强,而系统的准确数学模型难以建立的问题,结合联邦滤波和自适应估计理论,提出了一种基于联邦滤波的自适应算法。该算法通过残差的实际值与理论值的比值来确定误差方差阵的估计值,然后调节自适应卡尔曼滤波器的渐消因子,从而有效提高了联邦滤波器的适应能力。由仿真结果可知,改进的联邦滤波器能较好地利用测量信息对系统的相关参数进行自适应的调整,滤波结果具有很好稳定性和准确性。     

基于纹理复杂度的自适应分数阶微分算法

图像分数阶微分算子具有较强的纹理细节信息增强能力,但最佳分数阶微分的阶数需要人为指定。为此,分析传统的分数盒维计算方法并对其进行改进,提出一种基于纹理复杂度的自适应分数阶微分算法。选择可以表示纹理细节复杂程度的分数维作为参数,自适应确定微分的阶数。实验结果表明,改进算法提取图像边缘的效果较好。     

基于噪声检测和动态窗口的图像去噪算法

针对中值滤波算法在去除脉冲噪声时易造成图像细节丢失的问题,提出了一种基 于噪声检测和动态窗口的自适应滤波方法。首先借鉴 BDND 方法,将图像的像素初分成信号点 和疑似噪声点,以减少需要处理的像素点;然后设计一种窗口自适应的噪声检测方法对疑似噪 声点进一步检测,判断其是真噪声点还是细节点,以加强图像细节信息的保护;最后通过改进 的自适应中值滤波器滤除检测出的噪声,并融入窗口自适应控制,窗口的大小可以根据噪声情 况自适应地调整,在去除噪声的同时尽可能地保护图像细节。实验表明,该算法在噪声处理和 细节保护上要优于其他典型算法,能有效地提高图像的峰值信噪比,对于高密度噪声的图像, 也可以获得较好的去噪效果。     

磁异信号自适应检测算法

针对在分形噪声1/fα(0≤α2)中检测磁异信号存在的问题,提出了一种自适应噪声抵消器与自适应AR白化滤波器相结合的磁异信号正交基函数(OBF)检测算法——改进的OBF检测算法。由于固定AR白化滤波器对分形噪声1/fα的白化效果不佳,影响了OBF检测算法的性能,因此采用自适应噪声抵消器对被检测信号进行预处理以提高其信噪比,再利用自适应AR白化滤波器对预处理信号进行白化滤波,以实现OBF检测算法的最优化。理论仿真结果表明:当α值接近于0时,改进的OBF检测算法的处理增益略高于未经白化的OBF检测算法;当α值接近于2时,改进的OBF检测算法的处理增益略高于基于AR白化滤波器的OBF检测算法;当α值约等于0.8时,改进的OBF检测算法的处理增益高于其他两种算法7 dB,实验结果表明改进的OBF检测算法可以检测更微弱的磁异信号。