基于多项式回归的四带图像偏色校正算法

针对可见光图像在受到红外光串扰的情况下产生的偏色现象,提出了一种基于多项式回归构建解串扰矩阵的四带图像（RGB三带和IR近红外带）偏色校正算法,该算法在特定的光源条件下,利用标准色卡的24个色块,采用多项式回归的思想构建解串扰矩阵.使用该解串扰矩阵对同种光源条件下拍摄的四带图像进行偏色校正,达到去除红外光串扰的目的.实验结果表明,该方法只需进行一次标定校正矩阵,就可以对同种光源条件下拍摄的不同图像进行偏色校正,恢复图像自然的色彩.     

浅谈低照度摄像机

在有大量红外光的场景中，没有办法很好做到精确的白平衡，所以一般的彩色摄像机在Sensor之前都会有红外滤镜以起到过滤红外光的作用。红外摄像机在红外灯开启时，存在大量的红外光，此时肯定不会使用红外滤镜过滤掉红外光，只能使用全透滤镜并切换成黑白图像。     

基于近红外和可见光差分特征的图像融合方法

暗光环境拍摄的图像通常存在昏暗、噪声、偏色等退化问题。为此,提出一种基于差分特征的可见光与近红外融合方法。首先,观察到近红外与可见光图像成像不一致性,通过两者结构性差异构造差分特征;其次,利用差分特征映射为融合权重进行权重融合;最后,采用偏色校正方法对融合后易产生偏色区域进行亮度复原,使得融合后偏色区域颜色真实自然。提出的方法能切实有效地利用近红外信息,输出高质量清晰图像。实验结论表明,该方法在主观感受和客观评价上均优于现有算法。     

优化多项式回归的四带图像偏色校正算法

鉴于三元一次多项式回归的四带图像偏色校正算法存在的局限性,为了更好地解决红外串扰的RGBIR四带图像偏色问题,从多项式回归算法的样本、数据类型及校正模型3个方面来提高四带图像的偏色校正效果;为了使得到的校正算法更佳稳健,从增加算法训练样本以及将数据转为有符号浮点型像素值来建立校正模型;根据RGB图像灰阶表达的非线性特性,将三元一次模型改为三元二次模型.实验证明,本文提出的优化方法,使得四带图像的偏色校正效果得到提高.     

基于RGB色彩空间的四带树木图像颜色校正方法

针对图像受近红外光线参与的影响而出现偏色现象,介绍了一种基于RGB色彩空间的四带（RGB带和一个附加的近红外带）树木图像颜色校正方法. 该方法首先根据R-G差值图像,通过实验获取合适的阈值将四带树木图像二值化. 然后,利用中值滤波器和数学形态学对二值图像进行滤噪处理,提取出偏色较严重区域. 最后分区域进行颜色校正,达到消除近红外干扰的目的. 实验结果表明,该方法对部分常见含植物的场景图像有比较好的校正效果.     

基于偏色校正和信息损失约束的沙尘暴降质图像增强算法

为了解决沙尘暴环境下拍摄的图像中存在的颜色偏移、对比度低等降质问题,提出基于偏色校正和信息损失约束的沙尘降质图像增强算法,主要包含偏色校正和对比度增强2个模块,在偏色校正模块中,通过分析沙尘降质图像的RGB 3个通道直方图分布特点,提出一个改进的基于高斯模型的偏色校正算法;在对比度增强模块中,通过结合基于暗通道先验和信息损失约束算法,提出一种基于大气散射模型的对比度增强算法.为了验证算法的有效性,通过与4种已有算法的大量实验结果对比发现:文中算法不但能够很好地增强不同种类的沙尘降质图像的对比度,而且可以有效地避免图像偏色现象,并且保持良好的色彩保真度和合适的亮度.     

基于嵌入式的近红外人脸识别系统设计

设计并实现了一套基于达芬奇平台OMAP3530的近红外人脸识别系统。本系统采用850nm的LED灯提供主动的近红外光源,在OMAP3530和EPM570处理器的协同作用下,实现了可见光图像与近红外图像的实时采集与处理。软件设计基于Codec Engine架构,ARM端负责图像的采集、识别结果的显示和数据库的管理;DSP端专注于人脸识别算法。通过图像采集、人脸检测、特征提取和特征匹配4个步骤实现人脸识别。本系统充分利用了OMAP3530丰富的接口和强大的图像处理能力,并且经过了C与汇编语言的优化。当环境光强发生变化时,系统仍能获得较高的识别精度和较好的实时性。     

基于FPGA手指静脉图像采集系统的研制

分析了手指静脉成像原理,研制了以FPGA为主控芯片的手指静脉采集系统,该系统由手指静脉图像采集装置、图像采集控制模块、图像缓存控制模块和LCD显示控制模块等构成。实验结果表明,采用波长为850 nm的近红外光源模块、MT9V034摄像头、VIP_Board Full FPGA开发板、5.0寸TFT LCD显示屏组成的手指静脉采集显示系统体积小、采集实时性强,显示的手指静脉图像纹路清晰,具有良好的稳定性。基于FPGA手指静脉采集系统稳定清晰,具有巨大市场价值。     

多光谱目标偏振信息探测系统设计

针对目标偏振探测的应用研究,将多光谱分析方法与偏振信息测量技术相结合,设计了一种多光谱目标偏振信息探测系统.该系统采用滤光片和偏振片独立切换协同工作方式,从可见光至近红外的450 nm、550 nm、650 nm、850 nm和950 nm等多个波段,实现了对目标偏振信息的有效获取.利用该探测系统在室外雾天环境下进行了目标偏振信息探测实验,获得了目标场景的多光谱偏振信息,验证了系统的有效性.     

基于DSP的疲劳驾驶检测系统的研究

针对汽车驾驶员疲劳驾驶检测的要求,设计了一种基于图像处理DSP芯片DM6437的疲劳驾驶视觉检测系统。通过DSP的GPIO口用软件控制摄像头轴上和轴外的两种不同波长的近红外光源(850nm/950nn)交替采集驾驶员图像,根据亮瞳效应两帧图像差分后粗定位人眼,用模板检测提取人眼的边界,根据PERCLOS值方法判断驾驶员是否疲劳。根据人眼的不同状态分别处理,用蜂鸣器作为报警系统提醒驾驶员。实验表明,该系统简单实用,而且能够全天候准确快速地判断驾驶员是否疲劳。     

一种新颖的多视点图像规正算法

在多视点图像系统中,由于场景光照或相机标定的原因,通常会导致同一对象在不同视点位置颜色外表的不一致。传统的亮度补偿算法难以有效地解决这个问题。基于Retinex颜色恒常性理论,提出了一种新颖的多视点图像规正算法,通过直方图均衡化、Retinex处理和颜色恢复手段,提取出反映物体本质特征的反射光系数来消除不一致光照的影响,在增强单视点图像对比度的同时,将视点间图像的颜色规正到一致的水平。     

基于同态滤波的水下图像增强与色彩校正模型

水体对于不同波长的光信号衰减程度不一致,这种现象破坏了水下图像的清晰度和色彩恒定性。为了解决水下图像亮度与色彩扭曲问题,提出一种基于同态滤波的水下图像增强与色彩校正模型。首先,通过比尔-朗伯定律和路径辐射分量构建出水下成像模型。其次,通过同态滤波对未经过衰减的水下图像进行估计。最后,通过麦克劳林级数对水下成像模型进行级数展开,进而推导出一种保持颜色恒定的水下图像色彩校正模型。实验部分分别对比了水下图像的主观视觉效果和客观评价指标,验证了该算法能够有效地保证水下图像的清晰度和色彩恒定性。校正后的水下图像细节丰富,色彩逼真。     

基于FPGA的人脸检测系统设计

选取一种由粗及精的方法,综合采用基于彩色图像的肤色检测方法和基于几何特征的灰度检测方法,在传统肤色检测算法的基础上,加入图像预处理、色彩平衡、二值化、形态学滤波、中值滤波、边缘检测等技术进行人脸检测.搭建了由CMOS摄像头到FPGA核心图像处理单元,再到LCM显示这样一个完整的人脸图像处理及检测系统.     

基于图像分析的偏色检测及颜色校正方法

采用一种基于等效圆的偏色检测方法,克服了传统方法在图像偏色检测中的局限性。为了对检测后的偏色图像进行校正,采用一种结合灰度世界和完美反射的颜色校正方法,弥补了传统方法的不足,从而得到更为"真实"的校正图像。实验结果表明,基于图像分析的偏色检测及颜色校正方法,提高了偏色检测的可靠性,取得了较好的颜色校正效果。该方法仅利用图像本身的特征进行分析,具有普遍的适用性。     

低成本便携式多光谱成像系统的研发及优化

目的 针对现有多光谱成像系统存在成本高、结构复杂、操作难度大和响应速度慢等问题。因此，本文提出了一种基于脉冲调制的低成本便携式多光谱成像系统，并采用客观图像质量评估（image quality assessment，IQA）的方法对其系统参数进行优化。方法 该系统主要由光源模块、控制模块、图像采集模块和图像分析模块4部分组成。光源模块采用9个波长的LED （light emitting diode）阵列，其中心波长为365 nm、390 nm、460 nm、515 nm、585 nm、620 nm、650 nm、730 nm和840 nm；控制模块主要包括LED驱动电路和USB （universal serial bus）电源，可以通过发送一定时间间隔的脉冲波来分时点亮LED，并通过一定阻抗匹配使LED发光强度达到最大值；图像采集模块主要使用去除红外截止滤波片的高清红外工业相机，该相机的最佳光谱感应范围包含所选的9个LED灯珠的中心波长；图像分析模块主要执行客观图像质量评估算法。系统执行时，STC89C51单片机发射周期为T的脉冲波来驱动9种不同波长的LED分时点亮。然后，计算机平台调用高清红外相机模组，以相匹配的间隔捕获多光谱图像。在系统拍摄参数优化实验中，本文采用模糊度和清晰度评价指标对所获得的多光谱图像从相机拍摄时间间隔、相机拍摄距离和光照强度3个角度进行质量评估，进而获得较优的系统成像参数。结果 通过改变系统拍摄参数，对3个场景下的不同拍摄条件所获取的多光谱图像质量进行评估，结果显示：对于本文所搭建的多光谱成像系统，相机拍摄时间间隔与LED灯珠频闪周期同步，拍摄距离为25 mm，光照强度为45 Lux下成像质量相对较好。结论 本文设计并搭建的基于脉冲调制的低成本便携式多光谱成像系统成本低、操作难度小、结构简单、成像质量较好、成像速度较快，可以满足多光谱成像系统大规模推广使用的要求。此外，本文的系统设计方法、设计思路和实验方案等可以为后续研究提供借鉴。     

基于四元数旋转的开关型矢量中值滤波器

矢量中值滤波器是一种经典和高效的矢量滤波器,主要用于消除彩色图像中的冲击噪声。然而VMF没有区分细线条和噪声的能力,它往往把细线条当成噪声而过滤掉。本文利用四元数旋转理论,模仿Laplacian算子,提出一种用于检测彩色图像中的冲击噪声的算法,并结合传统的VMF构造出一个新颖的开关型矢量中值滤波器。实验结果表明,新的滤波器不仅能有效地保护细线条和边界等细节信息,而且其滤波性能也明显胜过传统的VMF和一些经典的及最近开发的矢量滤波器。     

不同波长近红外光下手掌静脉图像质量分析

在手掌静脉成像系统中,为对光源波长和成像质量之间的关系进行研究,对手掌皮肤中的表皮层、真皮层和脂肪层在近红外光下的吸收、散射光学特性建立数学模型,并对在760nm、850nm、890nm和960nm四种单波长近红外光下图像质量的影响因素进行分析。在上述四种单波长及其六种混合波长下,利用图像对比度作为图像质量评价标准,对2500张掌脉图像进行了预处理和图像质量对比分析。实验结果和理论分析表明,在混合波长760nm+960nm下,最大程度保留了静脉信息。