针对皮肤图像清晰度评价方法的研究

离焦模糊图像清晰度评价函像是采用数字处理技术实现自动调焦的一个关键。需要不断地提高评价函数的准确性和有效性。通过深入研究各种皮肤图像梯度分布情况以及灰度共生矩阵的纹理特征函数．本文提出基于梯度和灰度共生矩阵阈值法．建立了上述评价函数的数学模型。给出了实验结果和分析。这样可以突出清晰皮肤图像的优势。易于准确判断。     

针对皮肤图像清晰度评价方法的研究

离焦模糊图像清晰度评价函数是采用数字图像处理技术实现自动调焦的一个关键.需要不断地提高评价函数的准确性和有效性.通过深入研究各种皮肤图像梯度分布情况以及灰度共生矩阵的纹理特征函数,本文提出基于梯度和灰度共生矩阵阈值法,建立了上述评价函数的数学模型.给出了实验结果和分析.这样可以突出清晰皮肤图像的优势.易于准确判断.     

基于HVS算子的自适应清晰度自动调焦评价函数

传统梯度类自动调焦评价函数对不同清晰度的序列图像不能兼顾灵敏度高和可调焦范围广两种特性,因此提出了基于人类视觉系统(HVS)算子的自适应清晰度自动调焦评价函数。检测图像各方向上的边缘,计算轻微离焦图像函数值;当图像深度离焦时,划分子区域降低采样率后进行清晰度评价。仿真实验表明本文提出的评价函数,轻微离焦位置灵敏度高,对深度离焦区域图像加均值为0,方差为0.001,0.005,0.01的高斯噪声后函数曲线几乎不变,深度离焦区域内可调焦范围大。该评价函数具有灵敏度高、可调焦范围大、抗噪性能良好等特性,更适合粗精结合的搜索算法使用。     

一种覆盖范围可调的变频梯度自动对焦评价函数

针对传统调焦函数对噪声敏感和调焦范围小从而影响自动对焦准确性的问题,提出了一种基于变频梯度的自动对焦评价函数。解决了由于离焦量过大而引起的评价函数调焦范围小的问题,通过改变采样频率实现了评价函数调焦范围的可调性。其中,评价函数采用了带有阈值选取的梯度绝对值算子,提高了评价函数的抗噪性,降低了时间复杂度。分别利用仿真实验和实拍实验对该方法进行验证,实验表明:采用不同采样频率的梯度算子能够兼顾调焦范围广以及灵敏度高的两种特性,并与现有的对焦评价函数进行了比较,通过量化指标说明了该评价函数的运算速度较现有评价函数有较大的提升,证明了所提出方法抗噪性与实时性更好、灵敏度更高、调焦范围可调,同时能够准确评价离焦图像清晰度。     

基于圆对称性的离焦模糊图像还原方法

针对离焦模糊图像,圆盘离焦模型和高斯离焦模型的还原效果并不理想,提出基于圆对称性的离焦模糊图像还原算法。通过刃边函数估算模糊半径,利用信噪比还原图像,进而计算图像的信号功率谱。提出改进的DCT分块加权清晰度评价函数,对DCT系数作指数加权优化,并根据圆对称性模型检测出的多个模糊半径还原出多个图像,并筛选出最清晰图像作为还原结果。实验结果显示,与传统的还原方法相比,该方法提高了还原图像的清晰度和分辨率。     

采用Hough变换的离焦模糊参数的估计

在离焦模糊图像的复原过程中,点扩散函数(PSF)常常是未知的,须事先估计其参数。通过分析离焦模糊点扩散函数的频谱特性,提出了一种估计离焦模糊点扩散函数半径的新方法。该方法采用Hough变换原理检测频谱同心圆,进而估计点扩散函数的半径,在一定程度上有效地解决了传统方法估计精度不高的问题。同时,在算法中引入合适的阈值,对阈值变换后的二值频谱图做聚类分析,剔除噪声所带来的奇异点,并充分利用Bessel函数多零点的特点提高抗噪性能。实验结果表明:该方法具有估计精度和稳定性高的优点,能有效地用于图像复原过程中的事先参数估计中。     

一种灰度梯度暗通道图像自动调焦方法

针对目前调焦评价函数存在的灵敏度低、鲁棒性差、易进入饱和区等问题,提出了一种融合灰度梯度和暗通道L0范数的调焦评价函数。首先分析并证明了清晰图像与离焦图像相比具有亮度更大、更稀疏的暗通道这一特性,然后选择了暗通道的L0范数对图像的离焦情况进行评价,最后融合图像灰度梯度与暗通道的L0范数构建了一种新的调焦评价函数。在对森林、公路、天空中的无人机、室内静物等多种场景的调焦实验中,使用单核DSP处理速度为9Hz,基本满足实时性;受到外界干扰时函数曲线没有出现伪峰;在离焦比较严重的情况下没有进入饱和区,仍然能够保持一定的陡峭度。实验结果表明,本文提出的调焦评价函数具有较好的灵敏度和鲁棒性,可以满足光电成像系统对实时调焦的要求。     

基于多目标图像清晰度评价的LAMOST光谱仪离焦诊断方法

研究表明,当温度产生一定变化时,会导致大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜（LAMOST）光谱仪的内部器件产生热诱导变形,引起CCD靶面上的图像离焦模糊,降低了天文数据测量精度,也大大增加了16台光谱仪的日常维护难度。基于LAMOST运行前拍摄的定标灯谱数据,提出了一种基于多目标图像清晰度评价的离焦诊断方法。该方法通过对不同离焦量下的定标灯谱图像进行分析,提取了一定数量的光斑的半高全宽（FWHM）及其总体分布情况,建立多目标图像清晰度与系统离焦量之间的离焦函数模型,实现对LAMOST成像像质的离焦诊断,为后续智能化主动补偿技术的实现提供了技术支撑。介绍了LAMOST光谱仪的工作原理及结构,给出了光谱仪对调焦精度的需求;详细介绍了光斑FWHM值的测量原理与多目标图像清晰度评价函数的构建方法。与传统图像清晰度评价函数的对比结果显示,文中方法具有更高的清晰度对比率与精度,对定标灯谱图像的离焦诊断误差在10 μm以内,有效降低了人为局部诊断带来的误差,提高了16台光谱仪系统一致性,有望提高LAMOST日常运行效率与光谱仪的长期稳定性。     

一种岩石薄片离焦模糊图像自动筛选方法

针对岩石薄片全幅面偏光采集中,部分视域采集的图像会存在离焦模糊问题.本文提出一种模糊图像检测方法,能在薄片全幅面采集的大量偏光图像中,自动检测出存在离焦模糊的视域.由于图像模糊会导致图像空间域和频率域的一些特征产生变化,因此本文结合空间域和频率域方法,对图像分块进行模糊评价得到模糊度图,由该图统计特性将图像区分为清晰图...     

相位相关技术实现离焦模糊图像运动估计

为解决离焦模糊图像的运动参数估计问题,介绍一种采用相位相关分析的图像配准技术。该方法利用傅里叶变换的平移特性,对产生平移的目标图像进行傅里叶变换,计算位移图像之间归一化互功率谱,其傅里叶逆变换对应二维脉冲函数,通过计算脉冲函数峰值坐标获取位移图像之间的亚像元级位移量。结合相位相关配准原理和线性空间不变退化模型,给出离焦成像系统点扩散函数及其光学传递函数的数学描述,侧重讨论离焦模糊对相位相关配准结果的影响,证明图像经过离焦退化后,位移图像之间归一化的互功率谱具有不变性。动态运动模糊图像最大检测误差0.339像元,标准差0.19像元。该方法具有可行性和有效性,能够满足一般要求。     

一种图像清晰度评价方法

图像清晰度评价在图像分析和识别中具有重要的意义.对于同一内容的图像,清晰图像的边缘相对模糊图像具有较大的灰度变化率的特征.提出了一种以图像边缘灰度变化率为指标的图像清晰度评价方法,即以每一行灰度值连续下降间隔像素点数最多的边缘灰度变化率代表这一行的灰度变化率,计算出图像所有行灰度变化率均值为评价指标.分析了清晰图像与模糊图像某行边缘灰度变化规律,设计了这种新的图像清晰度评价方法的实现流程.以红外图像和一般的可见光和运动模糊图像为对象,进行了该方法与相邻像素灰度方差法和方差法对比研究.实验结果表明:该方法能更好地满足单调性和无偏性,具有更高的灵敏度.     

Reducing chemical shift artifacts in MRI in time-varying gradients

An image processing algorithm to reduce chemical shift artifacts in MRI (magnetic resonance imaging) with time-varying gradients and to obtain the chemical shift images without increasing the imaging time is presented. It is known that when both gradients in two directions of the imaging plane are time-varying, such as in the spiral-type scanning MRI, the chemical shift artifacts appear as a blurred image. The artifacts cannot be neglected, since the total power of the out-of-focus point spread function (PSF) for the blurred image equals that of the in-focus PSF. The proposed algorithm separates the chemical shift images by iteratively estimating the artifacts under an a priori constraint that the original images should have a real and nonnegative value. Computer simulation results show that the average amplitude of the artifacts can be reduced significantly after several iterations, and that the algorithm works well even when the observation noise exists.     

一种新的保边缘滤波算法

该文提出了一种新的保边缘滤波算法,该算法根据图像区域的局部方差大小动态调整滤波器的支撑集的大小。方差越大的区域,说明其高频分量越多,支撑集就越小。为了能在滤波的同时尽量保护图像边缘,该算法还根据像素点和中心点的方向矢量同支撑集内的平均梯度的夹角把支撑集内的像素点分成不同的集合,并给予沿着图像边缘的集合以较大的加权值以及垂直边缘方向的集合小的加权值,从而保证了边缘不模糊。从滤波结果看,经该算法处理过的图像的峰值信噪比(PSNR)明显高于中值滤波器处理过的图像,对细节比较丰富的图像,高于近 3dB。     

基于梯度结构相似度的无参考模糊图像质量评价

在对模糊图像边缘膨胀后进行边缘膨胀块提取的 基础上,提出一种基于梯 度结构相似度(GSIM)的无参考模糊图像质量评价方法(NRGSIM)。首先,将原始模糊图像经过低 通滤波生成再模糊图像;之后,将原始模糊图像生成的边缘膨胀图像进行8×8分块,并将子块 划分为边缘膨胀块和平滑块;然后,计算原始模糊图像和再模糊图像中所有对应到边缘膨胀 图 中边缘膨胀块的相应子块的GSIM;最后,平均得到整幅图像的模糊值。在4个数据 库上实验结果表明,本文方法评价结果合理、稳定,更加符合人类视觉特性,与主观评分有 较好的一致性,而且计算简单,取得了很好的评价效果,LIVE2数据库上的SROCC指标达到0.964。     

一种梯度阈值自动调焦算法

传统的梯度自动调焦算法计算量大,抗噪声能力弱,影响调焦的实时性及调焦曲线的单峰性和灵敏度,因此提出一种梯度阈值自动调焦算法,提高调焦性能,满足光电跟踪系统能实时、准确地进行自动调焦的要求。该算法先以图像的局部方差作为局部阈值区分边缘像素与非边缘像素,再计算整幅图像的一种新的标准差作为全局阈值来削弱噪声和背景的影响,最后对阈值预处理后的图像采用梯度调焦算法计算其调焦值,进行清晰度评价。大量实验结果表明,该算法具有实时性好,单峰性强,灵敏度高的特点和良好的抗噪性能。该算法用于光电跟踪系统的自动调焦中时,依然保持上述良好的性能,明显优于传统梯度自动调焦算法。     

退化图像复原方法研究进展

飞行器和空间成像制导装备在大气中高速飞行时会受到湍流干扰,导致光学系统接收到的图像发生模糊降质、像素偏移、信噪比降低等问题,开展退化图像复原技术及方法研究就成为空间光学成像系统获得较高性能图像的重要途径。通过对退化图像复原技术研究进展的系统梳理和分析研究,本文首先介绍了图像退化模型,接着给出了退化图像复原方法的分类,然后比较系统地介绍了确定正则化图像复原方法、随机正则化图像复原方法、基于局部相似性的图像复原方法、基于示例学习的图像复原方法等几种新型的单幅退化图像复原方法,其后分析了视频复原的特征、介绍了新近的几种典型的视频图像复原方法,最后分析总结出了图像复原的难点所在。对于促进我国退化图像复原技术的研究和发展具有一定的参考价值。     

Morphological Image Enlargements

This paper presents a method based in mathematical morphology to enlarge images. It does not make the low pass assumption which is common to all linear interpolation methods and which does not often hold for images. Pixels in smooth areas are properly interpolated by linear methods while those at the edges are not. The method begins with a linear interpolation and a gradient computation. The gradient serves as a measure of confidence about the linear interpolation. Then, the proposed algorithm processes the pixels in a certain order: first pixels with high confidence (smooth zones) of the image and those with a low one (edges) at the end. By doing so, it preserves both slow variations and sharp edges. The method can be applied to other image processing problems, such as edge enhancement or motion vector estimation, where there is an image and confidence information about each pixel.     

一种新型目标图像去模糊方法

针对现有的图像去模糊法存在着细节纹理失真、锐化效果不显著、平滑区域去模糊效果欠佳等不足,提出一种基于自适应阈值和改进梯度算子的新方法,该法首先对原图像素进行全扫描提取得到自适应阈值,然后建立像素点增强方程,再将增强后的点进行新梯度算子滤波,最后重组像素得到增强图像,仿真结果验证了该法在增强锐化的同时,保护了图像的细节和平滑区域像素等信息.