滤波算法在图像增强中的应用研究

研究图像增强问题,当光照变化比较强烈时,传统增强算法假设场景中光照是平缓变化的,易产生“光晕”现象,导致图像质量变差.为了图像增强后的质量,提出一种单尺度双边滤波的图像增强算法.首先对采集图像亮度增强,然后利用双边滤波消除光照对图像不利影响,最后采用单尺度Retinex算法对图像进行增强处理.仿真结果表明,单尺度双边滤波增强算法很好地解决了传统算法中存在“光晕”难题,提高了图像增强效率,可适用于任何光照强度下的图像增强.     

消除光晕现象的快速Retinex图像增强

由于假设场景中光照是平缓变化的,传统的中心环绕Retinex图像增强方法在处理高动态范围图像时易在明暗对比强烈处产生光晕现象.提出一种快速Retinex图像增强方法,以模拟人类视觉系统的全局和局部自适应性.首先对原图进行全局动态范围调整,然后使用mean shift滤波进行估计光照,并基于中心环绕假设消除光照不均影响,在后处理中对图像去除孤立点所占的直方图范围.实验结果表明,该方法能有效地克服光照不均并消除了光晕现象;使用了mean shift加速算法,运行速度快于已有同类方法.     

改进单尺度Retinex的光照人脸识别

经典Retinex算法假设场景中光照是平缓变化的,当光照变化比较强烈时,易产生“光晕”现象,为了提高光照条件变化下的人脸识别率,提出一种改进单尺度Retinex的光照人脸识别方法。采用双曲正切函数代替Retinex的对数函数对人脸图像进行亮度和对比度非线性增强;利用双边滤波代替Retinex的高斯滤波消除“光晕”,采用Retinex消除光照不利影响,采用K近邻算法建立人脸分类器。结果表明,改进Retinex降低了时间复杂度,图像增强效果优于同类算法,提高了人脸识别率,很好地解决了“光晕”问题,具有光照鲁棒性,可适用于光照变化较强条件下的人脸识别。     

基于ASHE和SWT的低对比度自然场景图像文字定位

为解决在自然场景下光照不均匀使得图像对比度低,导致图像文字定位错检的问题,采用自适应子直方图均衡算法(Adaptive Sub-Histogram Equalization, ASHE)对图像进行对比度增强处理;采用最大稳定极值区域算法提取候选区域,结合形态学与启发式规则进行初步定位;通过改进的笔画宽度变换算法(SWT)与汉字特征进行精确定位;使用字符链融合算法,将文字区域合并,实现最终文本定位。实验结果表明改进算法对自然场景低对比度图像中文字具有较高的定位准确率,并且有效地降低了时间复杂度。     

基于光照图估计的Retinex低照度图像增强算法

针对低照度环境下采集的图像存在对比度较低、细节丢失、噪声干扰等问题,提出一种基于Retinex的光照图估计改进算法,以实现低照度图像增强.计算R、G、B 3个颜色通道中的最大值,并用L2范数对光照进行近似,运用基于相对总变差形式的改进模型对亮通道进行平滑细化及自适应Gamma校正,并利用Retinex模型进行图像增强.在MATLAB仿真平台上对不同的低照度图像进行增强处理,实验结果表明,与Retinex-Net、SRIE等典型算法相比,该算法能有效提高图像对比度与清晰度,增强图像细节信息,使图像颜色更加鲜艳自然,视觉质量更好.     

基于光照图估计的Retinex低照度图像增强算法

针对低照度环境下采集的图像存在对比度较低、细节丢失、噪声干扰等问题,提出一种基于Retinex的光照图估计改进算法,以实现低照度图像增强.计算R、G、B 3个颜色通道中的最大值,并用L2范数对光照进行近似,运用基于相对总变差形式的改进模型对亮通道进行平滑细化及自适应Gamma校正,并利用Retinex模型进行图像增强.在MATLAB仿真平台上对不同的低照度图像进行增强处理,实验结果表明,与Retinex-Net、SRIE等典型算法相比,该算法能有效提高图像对比度与清晰度,增强图像细节信息,使图像颜色更加鲜艳自然,视觉质量更好.     

改进单尺度Retinex算法在图像增强中的应用

为了提高光照条件变化下的图像增强效果,提出一种改进单尺度Retinex(SSR)算法的图像增强方法。利用双边滤波代替SSR算法的高斯滤波对光照估计,克服SSR算法不能解决的"光晕"问题。结果表明,相对传统图像增强算法,改进SSR算法不仅加快了图像增强处理的效率,且获得了更好的图像增强处理效果,是一种适应性较强的、可用于光照变化比较强烈下的图像增强算法。     

基于图像融合技术的Retinex图像增强算法

针对单尺度Retinex图像增强算法存在的光晕现象和图像泛灰问题,提出一种基于图像融合技术的Retinex图像增强算法。针对光晕现象,使用高斯加权双边滤波代替单尺度Retinex算法中的高斯核函数估计光照图像,能够有效去除光晕现象。针对图像泛灰问题,引入图像融合的思想。首先,采用非线性变换拉伸反射图像,并通过Otsu阈值分割算法确定图像的亮、暗区域;然后,以信息熵为标准,通过调整非线性变换的参数来获得亮区域最优图像和暗区域最优图像,并将原始图像、亮区域最优图像和暗区域最优图像采用分块融合的方法进行融合;最后,为克服图像分块融合算法的块效应,在融合过程中加入一致性校验。实验结果表明,新算法能够充分获得图像的细节信息,同时有效去除光晕现象、改善图像泛灰的不足。相比于单尺度Retinex算法、基于双边滤波的Retinex算法、直方图均衡算法以及反锐化掩膜算法,新算法的图像增强能力具有显著的提升。     

基于改进同态滤波的低对比度图像增强

针对传统同态滤波算法计算量大、参数设置困难、实验难度大等问题,提出一种改进同态滤波和对比度约束自适应直方图均衡相结合的低对比度图像增强算法。对原始图像进行均衡,保留图像的细节,增强图像的对比度;通过对同态滤波算法进行改进,进一步提高预处理图像的对比度。改进同态滤波算法利用滤波器特性对滤波函数进行简化,不但保证了原始算法的效果,而且在很大程度上减少了计算。结果表明,该算法是可控的,效果明显,细节更加完整。     

基于场景深度估计的自然光照水下图像增强方法

针对水下图像模糊、对比度低且色彩失真的问题,结合修正的水下成像模型,提出一种基于场景深度估计的自然光照水下图像增强方法.首先,依据自然光照条件下水下图像场景亮度与场景深度总体成正比的先验理论,对图像的亮度信息进行最小值滤波和软抠图处理以实现场景深度估计;然后,结合暗通道先验知识和场景深度信息进行离散像素点的后向散射分量估计,根据修正的水下成像模型来拟合和去除后向散射;最后,采用基于色适应的颜色校正方法对直接分量进行色偏校正,利用线性拉伸方法来提升图像的亮度和对比度.水下多场景条件下的实验结果表明,本文方法可有效地去除后向散射引起的雾样模糊,提高图像对比度并校正颜色偏差.     

基于Retinex算法的亮度分层图像增强算法

在处理低照度的图像时，传统的Retinex算法虽然可以提高图像的辨识度，但是存在“光晕伪影”和图像细节表现不明显等问题，因此本文采用了引导滤波图像分层处理与多尺度Retinex算法相结合的图像增强算法。首先在HSI色彩空间中对原始图像使用引导滤波算法，将图像分成细节图像和基本图像。然后对分离出来的两个图像层构造增益系数，分别进行增强处理后再进行重构，得到一个新的亮度图像。最后，在RGB色彩空间内对新的亮度图像进行色彩恢复从而输出最终的亮度较高、还原度较好的图像。实验结果表明，本文算法使图像的边缘和细节更加突出，而且能够消除“光晕伪影”现象，客观评价指标也有较大幅度的提升。     

改进的单尺度Retinex及其在人脸识别中的应用*

为了提高在光照条件变化下的人脸识别率,提出一种改进的单尺度Retinex算法并用于人脸识别的光照预处理中.该算法通过非线性全局对比度增强对原图像增强,并利用Mean-Shift平滑滤波代替传统单尺度Retinex中的高斯滤波对光照估计,能够明显地消除单尺度Retinex算法中不能解决的光晕现象.在人脸库的实验表明,该算法不仅比直方图均衡化、Gamma校正、单尺度Retinex、多尺度Retinex算法具有更好的光照预处理效果,而且能够有效提高人脸识别率.     

光照变化条件下的人脸识别技术研究

为了提高光照变化条件下的人脸识别率,针对Retinex算法处理人脸光照图像时易产生“光晕”难题,提出了一种基于Mean-Shift滤波的Retinex算法,并应用于人脸识别中的光照预处理。对人脸图像进行非线性增强;利用Mean-Shift滤波代替高斯滤波对光照估计,解决传统Retinex算法中存在的“光晕”难题。采用Yale B人脸库对算法性能进行测试,结果表明,该算法能够很好地抑制“光晕”现象的发生,具有光照鲁棒性,提高了人脸的识别率。     

基于Retinex理论的新型遥感图像增强算法

针对遥感图像视觉存在对比度差\,分辨率低的缺点,以及传统的Retinex算法在对图像增强时往往会出现色彩恢复不协调,呈现泛白发灰现象,提出了一种多尺度Retinex算法与直方图均衡化相结合的新型遥感图像增强算法。首先对多尺度Retinex算法进行非线性全局改进,用于增强HSV色彩空间中的V分量,然后用直方图均衡化方法对RGB空间中三分量做同步增强处理。实验结果表明:与多尺度Retinex算法相比,算法增强后图像的均值可达到127,信息熵可提高29.5%,而且算法有效地解决了图像色彩恢复不协调和泛白发灰现象。     

基于Retinex的彩色图像增强方法综述

Retinex算法是彩色图像增强领域中的重要方法, Retinex算法具有丰富的内涵. 针对传统Retinex算法易在增强结果中产生色彩失真、光晕现象等局限性, 本文讨论并分析了现有的基于颜色空间转变、色彩校正和估计照度分量设计方法的一系列相关的改进方法. 最后指出了Retinex算法可进一步研究的方向.     

基于非线性扩散均值漂移的Retinex 雾天图像清晰化算法

针对传统Retinex 算法在处理雾天图像时,易在明暗对比强烈处产生光晕 现象以及处理后图像存在的色彩失真问题,论文提出了一种基于非线扩散均值漂移平滑的 Retinex 雾天图像清晰化算法。首先,采用小波变换调整景物信息在图像中的动态范围分布; 然后,采用局部非线性扩散均值漂移滤波器对图像进行平滑来估算入射光照信息,进而获得 景物的反射光照信息;最后,在lαβ 彩色空间利用处理前后图像的色饱和度差异来进一步补 偿由于图像平滑所造成的色饱和度损失。实验结果表明,提出的算法能够明显提高图像的清 晰度,并有效克服色彩失真和光晕伪影现象。     

低照度下依据频域划分尺度的Retinex增强算法

针对经典多尺度Retinex算法在低照度下产生光晕、过增强、细节丢失等问题,提出了依据频率划分尺度的Retinex增强算法。改进后的算法将图像转换到频域分别对图像进行低通、带通、高通滤波后得到三幅图像,将滤波后图像的特点和Retinex算法中尺度因子对增强效果的影响进行有机结合,利用模糊集合将三个尺度的图像进行加权归一,突出了图像细节,解决了过增强产生光晕的问题。以低照度的图像做为数据源,采用峰值信噪比、均方误差和熵作为质量评价标准验证改进后的算法。     

基于域滤波的自适应Retinex图像增强

为了提高低照度图像的亮度和对比度,提出了一种新的基于Retinex理论的彩色图像增强方法。首先,基于Retinex理论,提出对HSV空间V分量进行域滤波估计图像光照分量,然后将V分量与光照分量相除得到反射分量的方法。之后,采用自适应Gamma校正对光照分量进行亮度提升,然后采用CLAHE对其进行对比度增强。最后,将亮度校正光照分量与反射分量相乘得到增强后的V分量,并将增强后的图像转化为RGB空间图像,达到彩色图像增强的目的。本算法可以获得更自然的增强效果,能抑制亮度较大像素点的增强,很好地突出图像中的细节信息,克服了图像增强中增强图像对比度低、颜色失真、过增强及光照突变处出现光晕现象等缺点。本算法对多种图像有效,例如高动态(HDR)图像、非均匀光照图像及低曝光图像。通过验证,本算法得到的结果相比于传统方法视觉效果更佳。     

改进双边滤波和阈值函数的图像增强算法

针对基于单尺度Retinex算法产生的图像泛灰现象和光晕现象、基于双边滤波Retinex算法的泛灰现象及噪声放大现象。提出基于小波变换的改进双边滤波的Retinex图像增强算法和改进阈值函数去噪算法。该方法对图像进行小波分解,获得图像的低频和高频系数;采用改进双边滤波的Retinex算法对图像低频系数进行处理,采用改进阈值函数对高频系数进行处理;采用离散小波反变换得到增强后的重构图像;对重构图像进行分段性线性变换,增强图像对比度。实验结果表明,该方法避免了图像泛灰和光晕现象,并有效去除了噪声,细节丰富,对比度强,为图像后续处理奠定基础。