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.     

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。     

改进的自适应Mask匀光算法

Mask匀光算法在光学遥感影像色彩一致性处理中广泛应用。针对传统算法存在滤波器参数确定自适应性差、影像存在反差不一致现象、影像细节信息易损失等缺陷,提出改进算法。该算法结合影像信息与最优化准则自适应确定滤波器参数,对背景进行动态压缩以减小细节信息丢失,自适应调整拉伸参数,解决反差分布不一致现象。对比试验显示,改进算法处理的影像在光照一致性、影像清晰度、反差一致性上均取得较为理想的匀光效果。     

基于Wallis与距离权重增强的无人机影像拼接缝消除

针对无人机影像拼接缝消除困难的问题,提出了一种基于Wallis匀光和距离权重增强的拼接缝消除算法。首先,应用Wallis匀光消除亮度差异,给出Wallis参数设置方法。然后,提出了一种基于空间相关性的距离权重分配方法,通过增强距离对权重的影响,对拼接缝处的局部纹理错位进行全局优化,起到渐入渐出的平滑过渡效果,消除纹理拼接缝。最后,选取7种不同类型影像对本文方法和其他4种经典算法进行对比,并对8条行带影像进行拼接。实验结果表明：本文算法能高效地消除由于曝光差异与几何变形引起的拼接缝,适用于无人机影像快速处理。     

暗通道先验的大坝水下裂缝图像增强算法

目的 大坝水下裂缝图像存在非均匀亮度、低信噪比、低对比度等复杂情况,导致裂缝特征提取极为困难,本文提出一种改进暗通道先验的大坝水下裂缝图像自适应增强算法。方法 首先对非均匀光照图像进行全局匀光处理和噪声抑制处理,在保护纹理信息的同时消除亮度分布不均的问题;其次改进暗通道先验理论,结合导向滤波方法,精确估算去噪恢复图像;然后对去噪恢复图像进行基于概率分布理论3σ原则的自适应分段线性增强;最后对增强图像从均值、方差、峰值信噪比、对比度和信息熵等方面进行整体定量评价。结果 选取了2幅典型的水下光照不均匀大坝裂缝图像作为研究对象,采用本文提出的方法进行图像增强处理。将本文算法的增强效果与直方图均衡化、同态滤波、多尺度视网膜增强算法（MSR）以及带色彩恢复的多尺度视网膜增强算法（MSRCR）的增强效果进行对比分析。为了测试本文方法的鲁棒性,对原图像增加椒盐噪声信号和高斯噪声信号,评估本文算法对包含确定分布噪声的抗干扰能力。本文方法相比以上其它方法,具有最好的增强效果,对2幅原始图像对应增强图像的峰值信噪比（PSNR）分别为42.77和41.49。结论 仿真实验结果表明,本文方法能有效抑制水下图像噪声干扰,增强大坝水下裂缝图像的清晰度。本文方法对不同光照条件下大坝水下裂缝图像增强有很强的自适应性,对水下裂缝图像增强处理有效可行。     

一种空间自适应的Retinex变分校正模型

针对传统Retinex变分模型采用相同的权重容易引起虚假痕迹的缺陷,通过引入差分特征值作为边缘指示算子,构造了一种具有空间自适应调节能力的Retinex变分校正模型,该模型能够利用影像空间域信息来控制变分校正模型在不同像素点的约束强度,在边缘区域施加较小的正则化约束保持影像的边缘特征;而在平坦区域施加较大的正则化约束。同时根据反射分量的物理性质,在变分校正模型中对其施加均值逼近灰度中值约束防止局部曝光过度。本文用分裂Bregman迭代法实现对该变分校正模型的最优化求解,利用模拟影像和真实影像进行实验,并与传统方法进行比较,结果表明,本文方法能够消除影像灰度不均匀现象,同时大幅提高计算效率。     

基于单张影像的月面三维仿真

根据阴影恢复形状原理,提出一种基于单张影像的快速月面三维建模和光照模拟方法。利用单张2D影像中残留的3D线索——灰度信息,通过SFS方法对月面三维形貌进行快速重建,采用改进的Hapke光照模型对重建后的三维形貌进行渲染。实验结果证明,在精度允许范围内,该方法能快速地实现对月面三维形貌的提取和仿真。     

面向滑坡的旋翼机正视/侧视航摄处理与分析

针对滑坡地形正视航空摄影时单张影像、不同航带影像分辨率不一致的问题,提出一种基于滑坡角度开展正视/侧视航空摄影的数据获取与处理方法,并且在四川滑坡地质灾害点开展了对比分析实验。实验结果表明,利用旋翼无人机对滑坡灾害体进行按滑坡角度侧视航空摄影以及投影到滑坡面进行数据处理,能够有效解决单张影像分辨率不一致以及不同航带影像分辨率不一致的问题,利用该方法处理滑坡地形有利于滑坡体解译与分析。     

基于集群计算机的海量航空数码影像并行处理 ——并行计算在航空数字摄影测量中的应用

航空数码影像的获取频率越来越快,同时数据量也越来越大,传统的基于串行计算的影像处理方式已很难满足高效率的生产需求和快速响应,因此必需采用并行计算来提高数据处理的效率。论述了一种基于集群计算机系统的海量航空数码影像并行处理方法,介绍了并行计算在航空数字摄影测量中的应用,并结合数字摄影测量原理和并行处理技术,提出了一种可满足快速响应需求的无控制影像镶嵌图快速制作方法。生产实践验证了并行方法的可行性和高效性,生产效率比传统数字摄影测量工作站提高了3-10倍。     

高分辨率航空图像的道路中心线提取法

在高分辨率航空或卫星图像中提取道路特征具有越来越重要的实际意义。道路与背景通常存在灰度差异,论文首先求取高斯平滑图像的偏导数,进而确定图像中的脊点,然后根据连接准则连线,再构造判别规则删除道路虚警,最后利用Canny边缘图修正道路中心线。算法还对交点区域进行了有效处理。实验证明,该方法在一定程度上能够消除树、建筑物阴影和汽车对道路提取造成的影响,提取的道路中心线比较准确,能为道路网检测的后续处理提供重要的数据支持。     

基于自适应光线补偿的人脸检测算法

人脸检测是计算机视觉、模式识别、人机交互中一个很受关注的研究热点。一般的肤色检测算法假定待测图像是在均匀光照下获得的,环境光照变化、光照不均必会影响图像的柔和度,进而影响人脸的正确检测。针对这一问题,提出一种自适应光线补偿的人脸检测算法,应用不同光照情况下拍摄的69幅彩色图像进行对比实验研究。实验结果表明：该方法有效可行,检测率达96．64％,比单纯应用肤色模型法提高检测率7个百分点,降低误检率5个百分点。     

基于波谱角和掩膜的卫星影像阴影去除研究

详细分析了卫星影像的阴影来源,以遮挡物类型和传感器探测特点为依据对阴影进行了分类和研究。分析了波谱角法检测阴影的技术特点和操作方式,研究了掩膜技术提取阴影的方法,并提出采用分波段线性扩展和滤波的手段去除阴影。通过ETM数据的试验分析,验证了波谱角和掩膜技术可以在去除陆地卫星影像阴影中发挥重要作用。     

数字拓片关键技术解析

数字拓片是弘扬和传承拓片艺术的一种新途径。在制作数字拓片的过程中,如何解决石刻图像光照不均匀问题及如何解决黑色背景问题,生成既能充分表现目标形态又能很好体现细节和符合拓片基本特征的理想图像,是数字拓片的关键所在。通过实例详细分析了确立数字拓片关键技术的依据,并以实验结果说明,运用这些关键技术使上述问题得到了较好的解决,使生成的数字拓片效果较理想。     

一种基于同态滤波原理的井下光照不均图像处理方法

传统的同态滤波函数基于高通滤波函数设计,采用该同态滤波函数处理的光照不均图像较暗。根据传统低通滤波器在截止频率半径为5时的图像滤波结果,得出导致图像光照不均现象的主要区域为半径5以内的低频区域的结论;介绍了一种新型同态滤波器的设计过程,进而提出一种基于同态滤波原理的井下光照不均图像的处理方法。该方法采用传统低通滤波函数抑制低频分量,采用传统高通滤波函数增强高频分量;对图像低频分量范围进行细化,对不同的低频分量采用不同的处理方法,即抑制低频分量抑制半径以内的低频分量,使低频分量抑制半径与高频分量增强半径之间较低频率范围内的低频分量基本保持不变,避免了过度抑制低频分量。测试结果表明,该方法在有效处理井下图像光照不均现象的同时避免了对图像整体亮度的过度削弱,效果较好。     

基于图分割与Hausdorff距离的多分辨率影像匹配

针对具有复杂场景的航拍图像提出了一种基于图分割理论与Hausdorff距离的多分辨率影像匹配方法。在高斯金字塔图像模型中,低分辨率的图像通过图分割方法,充分考虑图像中的局部和全局的信息,提取到稳定和完整的图像区域边界,并以区域边界作为待匹配的曲线。再通过计算曲线的统计特性作为图像间待匹配特征,并由信号相关的度量方法粗估计出图像间全局仿射变换参数。利用粗估计的参数在高分辨率层次上进一步通过基于Hausdorff距离的匹配方法搜索到精确的变换参数。实验结果表明,该方法在较大变形和强噪音干扰的情况下对复杂场景的图像也能有效地完成匹配。