保持图像细节的红外图像直方图均衡算法

针对灰度图像经传统直方图均衡算法后因部分灰度级被合并而导致图像细节丢失的问题,提出了一种新的可保持图像细节的红外图像均衡算法.该算法避免了传统直方图均衡带来的灰度断层和丢失现象,对图像灰度级进行无损均衡,提高了图像质量.实验表明该算法使图像的细节和清晰度得到明显的增强。     

保持背景亮度的直方图均衡

直方图均衡已经广泛应用于图像增强,但是直方图均衡也存在一些明显的缺点:首先,直方图均衡后会使得图像的均值接近于灰度级的中点;其次,直方图均衡后会使得一部分灰度级被拉伸,另一部分灰度级被简并,表现为图像的过增强出现不自然的表象。在这篇文章中,使用方法是非线性直方图均衡,即提出了保持背景亮度的直方图均衡(BBPHE),不仅提高图像对比,还保留背景亮度。     

基于直方图的图像自适应均衡算法

传统直方图均衡算法经常出现对低灰度层过度拉伸,产生图像被过度增强,或是使像素较少的灰度级在变换时被合并,导致图像的边缘或细节信息丢失等现象。为了改善这种算法的不足,该文提出一种改进的自适应均衡算法。该算法先对图像进行传统的直方图均衡处理,然后将处理后的图像再进行一次函数映射,保证将变换后的图像具有一个较大的灰度动态范围,最后确定适当的亮度调节系数,提高整幅图像的对比度,达到较好的视觉效果。实验结果表明,改进后的算法可以有效地改善传统算法的不足,具有较高的适应性。     

实时图像增强算法改进及FPGA实现

针对复杂背景的多目标图像,提出了一种基于直方图的实时自适应图像增强方法.该方法根据自适应直方图窗口选择高低阈值,通过灰度线性变换及灰度级等间距密度均衡进行图像增强.利用该算法增强图像视频时,采用FPGA,通过并行处理结构及流水线技术,可实时处理每秒50帧780×582×12bits的可见光图像.在处理视频的过程中,由前一帧图像的直方图信息,来增强后一帧图像.理论分析和实验结果均表明,该算法克服了直方图均衡及平台直方图均衡增强图像引起的灰度断层现象,有效地增强了图像的对比度,提高了图像质量.     

保持图像亮度的直方图均衡新算法

传统的直方图均衡算法能够增强图像的对比度,但是均衡后图像的亮度与输入图像无关,不能保证均衡前后亮度不变.传统直方图均衡对灰度级占较少的进行合并,而这些较少灰度级通常为图像细节部分,因此图像经传统直方图均衡后会导致图像细节部分丢失.本文在RMSHE算法的基础上,提出了一种既能保持图像亮度又能保持图像细节的算法.经仿真验证,图像质量有一定程度的改善.     

局部灰度级展开的子块直方图均衡方法

直方图均衡是进行图像处理最基本的处理方法，该文提出一种用改进的子块直方图均衡的方法，在将图像分成子块处理的基础上再根据子块内的灰度分布决定其展开范围，而不是机械地在全部灰度级展开，通过对一幅肺部CT图像进行处理表明，该方法较之传统的方法更能够提高细节的对比度，能有效地应用于边缘检测以及医学图像处理等领域。     

基于场景分类的细节保留直方图均衡算法

针对传统直方图均衡算法细节丢失和亮度饱和的问题,提出一种将场景分类和细节保留相结合的直方图均衡改进算法。利用图像的直方图特征进行场景分类,结合场景分类及图像像素点的特征对分段式直方图均衡处理方法的参数进行优化。改进后的算法复杂度仅为O(L)(L是图像的像素灰度级),既保留了直方图均衡算法计算量小的特点,又能避免传统直方图均衡的细节丢失和亮度饱和问题,还具有适用于不同场景的稳健处理效果。通过德州仪器公司DM648平台实测验证,该算法可以用于实时视频图像的增强。     

一种基于模糊集的灰度图像阈值分割算法

提出了一种新的基于模糊集理论的图像直方图阈值分割算法。该算法首先把图像的直方图预分成目标参考区,背景参考区和模糊区。然后对位于模糊区的灰度级,逐一比较其与目标和背景区的相似度,以决定该灰度级的归属,并最终确定灰度阈值。仿真结果表明：此方法不但能不有效地对灰度图像进行分割,且与传统方法相比更具灵活性。     

直方图均衡技术综述

直方图均衡是一种简单而有效的图像增强技术,在医学图像处理、计算机视觉、遥感影像等领域都有重要作用,从均衡时选取的区域情况分为全局和局部直方图均衡方法;从均衡时选取的像素值域可以分为传统直方图均衡、双直方图均衡和递归分解的直方图均衡,甚至多直方图均衡;从均衡对象可以分为空域的直方图均衡和结合频域滤波的直方图均衡;从均衡图像的通道数可以分为灰度图像直方图均衡和彩色图像直方图均衡．本文对以上涉及的直方图均衡技术进行了较为系统的综述,对衡量直方图均衡效果的评价指标进行了说明,展望了直方图均衡技术进一步研究方向．     

基于灰度-梯度二维对称Tsallis交叉熵的阈值分割

针对灰度级-平均灰度级直方图的二维Tsallis交叉熵阈值分割法存在错分、计算复杂度较高问题,提出一种基于灰度-梯度二维对称Tsallis交叉熵的阈值分 割方法。构建新的灰度-梯度二维直方图,更加全面地考虑目标点和背景点;导出基于该直方图区域划分的对称Tsallis交叉熵阈值选取公式;采用基于tent映射的 混沌小生境粒子群优化算法搜寻二维最佳阈值向量,并引入快速递推算法降低其适应度函数的计算复杂度。实验结果表明,与基于灰度级-平均灰度级直方图的 二维Tsallis交叉熵阈值分割法相比,该方法能够使分割后的图像边缘更加准确,类内灰度更加均匀,且实时性提高了30倍。     

利用红外特征和Softmax回归识别绝缘子污秽等级

提出了一种红外图像特征与Softmax回归相结合的方法识别绝缘子污秽等级。通过对红外图像的灰度化、图像滤波、二值化、盘面分割、半盘面提取等预处理过程,获取单个绝缘子半盘面区域。设计了以环境温度、绝缘子背景图像的平均灰度、绝缘子盘面区域的平均灰度、绝缘子盘面灰度分布的方差值、灰度熵和环境湿度共6个反映污秽等级的特征集的基于Softmax回归多值分类模型识别绝缘子污秽等级。引入概率阈值从问题源头出发,解决了拍摄时所产生的无效绝缘子红外图像对污秽等级分类的影响。实验结果表明所选取的特征集和绝缘子污秽识别模型高效且可行。     

基于改进水平集方法的高分辨率遥感图像道路提取

提出了一种基于改进水平集方法的遥感图像道路提取实用方法。针对水平集分割方法速度较慢以及对区域划分仅仅考虑灰度特征等不足,提出一种改进算法,通过引入罚函数项,并整合RGB空间和HSI空间的各通道信息,构造了一类基于多空间信息且无需重新初始化的水平集演化方程。同时针对遥感图像幅值大的特点,建立整图划分若干子图的划分方法,使提取的目标道路集中在少量子图中,减少了无目标背景干扰。利用QuickBird 0.61 m分辨率遥感图像进行道路信息提取试验,并建立评价指标对算法结果进行量化评价和分析。结果表明,研究的方法可较好地抑制区域背景噪声的干扰,快速准确地提出完整的道路区域,在道路交通规划辅助决策等领域具有重要的应用前景。     

基于概率速度场的实时船舶检测

为了准确及时获取船舶在船闸中的运动信息,提出了一种基于概率速度场的实时检测船闸中船舶的方法。该方法首先分析了船舶在船闸中运行的各种环境因素;其次为了消除和减弱阴影和光斑的影响,从监测图象灰度直方图中派生出一个高斯概率分布模型,进而获取图象的概率场;最后定义了一个基于光流计算的可实时检测船舶的概率速度场。该方法已成功地测试了大量通过三峡临时船闸和葛洲坝船闸的船舶序列图象。     

基于双符号压力函数的活动轮廓图像分割方法

为了解决测地线模型和CV模型无法同时对弱边界、灰度不均匀图像进行分割的问题,提出一种基于双符号压力函数的活动轮廓图像分割方法。首先,基于图像统计信息定义分割灰度不均匀图像的符号压力函数,基于内部和外部灰度均值给出轮廓曲线内外的全局区域灰度均值的加权组合函数,运用图像全局信息定义分割弱边界图像的符号压力函数;然后,结合统计信息的符号压力函数和全局信息的符号压力函数（简称“双符号压力函数”）,通过增加组合的权值系数,设计新的水平集演化方程;最后,将双符号压力函数引入到二值选择和高斯滤波正则化水平集模型中,构建一种基于双符号压力函数的活动轮廓图像分割算法。仿真实验结果表明,该算法能够有效地分割弱边界、灰度不均匀的图像,同时对噪声也有一定的抗干扰性。     

A novel OLED controller with fractal scan scheme

Based on the mathematical model of the optimal scan architecture of gray-scale imaging, this paper presents the design and logic implementation of a novel organic light-emitting display (OLED) gray-scale controller with the fractal scan scheme to efficiently increase the scan utilization and imaging quality. Through the exploration of the sub-space code sequences and bit code sequences for different gray levels, the authors first complete the design and implementation of the parameterized fractal scanning IP core for various gray levels, which can be used in every flat panel display controller. And then a novel OLED gray-scale controller embedded in a fractal scanning IP core is designed. It can efficiently increase the imaging gray levels and speed up frame frequency of display systems. Serial applications and tests indicate that the novel controller can obtain 100% scan utilization and a significant decrease in the system clock frequency (a multiple of 29 for 256 gray levels), compared with the traditional scan methods. With the proposed method there is no need of using high-speed IC circuits to realize the high articulation and resolution display of video images. Thus, the paper provides a new approach and an engineering way to solve one of the pressing problems of high-resolution flat panel display technology.     

不同条件遥感图象灰度差自相关模型的研究

由于成象条件和环境识别的影响,不同传感器获得的遥感图像间存在很大的灰度差异,这使两务象间的配准和信息融合变得十分困难,该文深入研究了不同条件下遥感图像灰度差分布的统计特性,提出了灰度差异的自相关模为进一步的灰度差修正奠定了基础。     

多阶灰色支持向量机集成预测模型研究

对灰色预测模型GM(1,1)和支持向量机SVM预测模型进行分析,提出了多阶灰色支持向量机集成预测模型Dm_GM(1,1)-SVM。通过多阶缓冲算子改进灰色预测模型的预测精度,对最终预测值的各个相关指标进行预测;同时,采用粒子群优化算法对支持向量机模型进行径向基核参数和惩罚参数寻优,得到最佳参数对(c,g),从而确定支持向量机的最佳回归模型;最后将各指标预测值作为支持向量机模型的输入,依据预测模型和预测模型的输入值求得预测结果。实验实例表明,多阶灰色支持向量机集成模型和传统的预测模型相比,在本例中预测精度更高,说明多阶灰色预测模型和支持向量机模型相结合在解决实际预测问题中具有实用价值。     

Transmission of gray level images by multilevel dither techniques

Dither techniques were invented to display pictures using bilevel media, but yet give the visual appearance of many shades of gray. With the advent of several new display media which can show more than two gray levels at each sample (e.g. 4 or 8 levels), extension of the dither to multilevels is required. We present such an extension in this paper. We also show how dithered images with few levels (e.g. 4 or 8) can be converted into many gray levels for display on cathode ray tubes. Techniques for hierarchical transmission are developed in which the first stage results in a two-level dithered image at about 40% of and 20% of the total bits for four and eight levels ditheres images, respectively. A good quality image is obtained at one bit per pel if eight level dither is used with gray level reconstruction. This compares favorably with the state of the art predictive and transform coding systems.     

一种色彩渐进的矿井监测数据三维可视化方法

针对矿井监测数据直观性不强、信息表达不完全的问题,提出一种基于色彩渐进插值的矿井监测数据三维可视化方法.将监测数据划分为若干层片,并转化成灰度值,利用色彩编码将灰度值映射到彩色空间,设计色彩渐进插值方法,对伪色彩图像中的相邻层片间进行平滑过渡处理.实验结果表明,该方法处理的矿井监测数据伪图像色彩渲染层次感强,色彩过渡平滑,有利于矿井监测数据的信息表达.     

一种以神经网络为支撑的地下水位预测方法

鉴于地下水位情况对经济生产建设和人们日常生活的重要性,为解决目前地下水位预测研究中存在的预测精度不高和误差较大的问题,基于Elman神经网络和灰度理论,构建一种GM-Elman模型,并以济源市地下水位为例进行预测.以2014年～2018年该地区地下水位数据为样本,预测出2019年的地下水位情况.分别以GM、Elman和...