一种基于颜色恒常性的低照度图像增强方法

目的在彩色图像采集过程中,光源偏暗或曝光不足等因素常导致图像亮度和对比度偏低。提出一种基于颜色恒常性的低照度图像增强方法。方法利用HSV颜色空间消除颜色分量之间的相关性。保持色调分量不变,避免颜色失真;一方面使用改进后的MSR(多尺度Retinex)算法对亮度分量进行增强,提高图像的亮度和对比度;另一方面对饱和度分量进行自适应非线性拉伸以提高颜色的饱和度。结果提出的方法能够有效提高图像的对比度和信息熵,获得较好的视觉效果;将文中方法同传统MSR算法和MSRCR算法进行对比,文中方法各项客观评价指标均优于其他2种算法,并且具有更快的运行速度。结论文中方法能够快速有效地提高低照度图像的亮度和对比度,并且具有较强的颜色保真和细节再现能力,实验结果证明了文中方法的有效性。     

基于视觉特性的非锐化掩模图像增强

将人类视觉特性中灰度敏感程度和颜色相关性引入到图像增强中.选择HSV彩色空问,提出最优可见偏差(OND)引导的非锐化掩模(LJM)图像增强算法(OND-UM)对亮度分量进行边缘和细节增强,其中通过数值拟合得到了OND曲线,并构造了基于局部方差的自适应增益函数以实现对不同细节区域增强强度的自适应调整;尤其针对含有低对比度区域图像,利用Otsu分割方法确定阈值的分段自适应拉伸函数进行图像的全局调整和对比度增强:而饱和度分量进行直方图均衡,色度分量保持不变;颜色空间转换后再进行基于改进的颜色相关性统计的RGB空间颜色校正.仿真结果表明,OND-UM对连续边缘增强和边缘噪声抑制方面较优,而颜色校正后的图像色彩更丰富艳丽,更符合人眼视觉.     

保持色调的形态学高帽彩色图像对比度增强

保持色调不变,是增强彩色图像对比度需要遵循的一项原则。RGB颜色空间三个通道高度相关,在RGB颜色空间增强图像对比度时保持色调不变比较困难。本文提出了一种在RGB颜色空间增强图像对比度的算法,并证明其能够保持被增强图像的色调不变,实验结果表明增强后的图像对比度改变明显,清晰度比原图像有了较大提高。     

彩色图像的复变函数模型及其边缘检测

本文在彩色图像的HSI颜色空间中,根据其分量的不相关特性,针对H、S分量建立了彩色图像的复变函数模型,并给出其边缘检测方法,得到H、S分量的边缘图像.抽取彩色图像的1分量构造灰度图像,利用当前成熟的灰度边缘检测方法(基于小波的多尺度边缘检测方法)得到1分量的边缘图像.最后,利用信息融合技术,将上述获得的两幅边缘图像进行信息组合得到最终的边缘检测结果.从试验的结果来看,本文所采用的方案充分利用了彩色图像所包含的信息,对图像的彩色边缘比较敏感,获得了满意的边缘检测结果.     

一种基于 Contourlet 变换的彩色图像全息水印算法

提出了一种结合了全息水印加密技术和 Contourlet 变换技术的彩色图像水印算法。 算法首先将 RGB 模式的水印载体图像转换至 YCrCb 颜色空间,选取亮度分量作为水印载体通道,对其进行多层 Contourlet 分解,得到细节子带图像;而后对二值水印图像进行傅里叶全息加密,将加密后的图像嵌入至载体图像的 Contourlet变换系数中。 仿真实验结果表明,该水印算法具有良好的不可见性,对于常见的几何变换及多种攻击具有良好的鲁棒性。     

一种基于YC-rC-b颜色空间和视觉特性的彩色图像水印技术

根据图像离散余弦变换频谱图特征及结合人眼对亮度和颜色的对比度敏感视觉特性,提出了一种人眼感知图像最小误差即JND阈值的计算方法,通过计算出的JND阈值,提出了一种基于YCrCb颜色空间的彩色图像水印技术方案。方案依据JND阈值筛选彩色图像的3个分量亮度图变换域频谱系数来进行水印的嵌入和提取。从水印技术方案上看,JND阈值的引入使得水印的嵌入达到最大;嵌入算法使得水印嵌入的位置具有随机性,有力地保证了水印信息的安全性。仿真实验和攻击测试表明:含水印图经压缩攻击后的图像与原始图像基本一样,提取的水印信息与原始水印基本相同;攻击后的含水印图具有较好的透明性和较高的鲁棒性。提出的基于YCrCb颜色空间和人眼视觉特性的彩色图像水印技术方案,是一种可行的、较好的彩色图像技术。     

一种高效地修正Retinex图像自适应对比度增强算法

介绍了修正Retinex的图像对比度增强方法,引入了非线性变换函数修正彩色图像的照射分量和反射分量.全局对比度增强函数拉伸图像照射分量,改善了全局视觉效果.非线性S型函数对较大和较小的反射分量值改变较小,对中间值的改变较大,从而改善了图像局部对比度.将该方法与基于Retinex模型的图像增强方法进行了分析比较,结果表明,本算法处理后的图像具有更好的视觉效果,能够显著提高图像明亮区域和黑暗区域的可视细节.常规Retinex方法由于受到多尺度卷积运算的影响,运算复杂度普遍较高,提出的方法克服了目前常规的Retinex图像增强方法的不足,在RGB彩色空间和许多分离色度亮度的彩色空间的处理速度都很快,参数自适应较好,处理图像也没有出现明显的彩色失真现象.     

基于自适应融合色度与亮度特征的彩色人脸识别算法

鉴于彩色人脸图像所包含的鉴别信息远多于灰度人脸图像,将色度马氏距离图引入彩色人脸识别中,提出了一种基于自适应融合色度与亮度特征的彩色人脸识别算法。该算法基于YDhDr颜色空间分离彩色人脸图像的色度与亮度信息,构建出基于色度信息的马氏距离图,同时分离出基于亮度信息的灰度图;通过自适应融合色度与亮度特征来构建彩色人脸识别特征;基于小波包结点能量的特征表示方法,分别在实数域和复数域中提取并融合色度与亮度分量的最崖鉴别特征向量,实现色度与亮度特征的最优化互补;使用基于方差相似度的分类器获得人脸识别结果。实验表明,该算法识别率高、鲁棒性好。     

一种基于Curvelet变换的彩色图像融合算法

针对图像传感器的多聚焦成像问题,提出了一种基于YIQ颜色模型和第二代Curvelet变换的图像融合方法.通过将待融合图像转换到YIQ颜色模型,考虑到图像的颜色各分量相关性和算法的计算复杂度,对亮度分量Y和色度分量I、Q分别采用了不同的融合策略:亮度分量Y进行Curvelet变换,分解后的高频系数采用区域梯度和能量加权相结合的融合准则,低频系数采用能量自适应加权的融合准则,再进行Curvelet逆变换重构得到分量Y,色度分量I、Q分别通过区域信息熵取大的方法得到.将融合得到的三分量进行YIQ逆变换,从而实现多聚焦彩色图像的融合.通过实验对比,算法取得较好的融合效果.     

基于NSST与IHS的红外与彩色可见光图像融合

目的 鉴于传统的红外与彩色可见光图像融合算法得到的融合图像,无法很好兼顾清晰度、对比度和色彩是否失真等,提出一种新的基于NSST和IHS颜色空间的彩色图像融合算法。方法 首先将源彩色可见光的RGB图像变换到各通道相关性最小的IHS颜色空间,分离出亮度分量和色度分量。其次对彩色可见光的亮度分量和红外图像分别进行NSST分解,对分解得到的低频系数采用基于自适应高斯模糊逻辑函数的系数选择方案,对高频系数则采用基于像素点的绝对值取大的系数选择方案,然后对经过选择的低、高频系数进行NSST逆变换,得到的融合图像作为新的亮度分量,结合已有的色度分量将其进行IHS逆变换,得到最终的RGB融合图像。结果 通过2种场景的红外与彩色可见光图像进行仿真实验,将提出的算法与LPT,SWT和NSCT等算法对比,通过主观评价和客观评价指标IE, AG, SF和SD等,可知新算法的融合结果图像场景细节最清晰,红外隐藏目标对比度最高,且色彩未出现明显失真现象,图像融合质量最高。结论 提出的算法相较于传统的红外与彩色可见光图像的融合质量,全面提升了效果,表明该算法具有优越性。     

Fusion of visible and infrared images based on multiple differential gradients

ABSTRACT

The ideal fusion of infrared and visible images is to preserve the details of the visible image as much as possible and superimpose important highlights of the infrared image on the visible image. Therefore, this paper proposes a multiple differential gradient method (MDG) that fuses the infrared image with the difference image of the visible light image and the gradient image of the infrared image. First, an image with comprehensive information is obtained through the difference between the infrared image and the visible image, and it is fused with the suppressed visible image. The new image obtained is then fused with the divergent image of the infrared gradient. Finally, the gray value of the visible image is compared with the new image, and the point with the larger gray value is selected to be fused into the new image. The result is better than most classical algorithms.     

基于多级LatLRR和HSI空间的彩色图像融合算法

目的 为提高红外与彩色可见光融合图像的可视性,更好地再现图像的对比度和色彩效果,提出一种基于多级低秩表示和HSI颜色空间的彩色图像融合算法.方法 首先利用RGB到HSI颜色空间转换,把彩色可见光RGB图像转化到HSI颜色空间,并分离H,S,I三通道.然后利用LatLRR对彩色可见光图像的I通道图像和红外图像进行二级分解,可得到显著的细节部分和基础部分,并将彩色可见光图像I通道和红外图像的细节部分采用核范数自适应加权融合策略进行融合,基础部分采用高斯模糊逻辑值自适应加权进行融合.最后把融合后的细节部分和基础部分相加产生新的I通道图像,结合H,S通道再转到RGB空间,得到融合图.结果 实验结果表明,文中算法得到的融合图主观上彩色失真度最小、场景细节最清晰、红外目标更突出,同时客观评价指标值上升约1％～24％.结论 文中算法是一种有效的算法,对彩色图像融合结果有较好的改善作用.     

基于图像信息熵统计直方图的图像增强算法

目的为了解决图像因亮度较大造成的成像效果不佳、局部细节不清楚等问题。方法将直方图均衡化技术(Histogram Equalization, HE)引入图像信息熵域,提出对比度弱化的图像信息熵统计直方图自适应均衡化算法(Contrast-reduced Adaptive Entropy Histogram Equalization, CRAEHE)。以各个灰度级信息熵统计值为基础,先将原图像分割成若干个子区域,对每个子区域的灰度信息熵统计值进行阈值截取,补充到子区域内各个灰度级上,再对子区域进行信息熵直方图均衡化处理。采用USC-SIPI和CBSD432数据集图像,用图像灰度均值、标准差、平均梯度、信息熵等参数对实验样本进行质量评价。结果文中算法处理结果较原图灰度均值下降了7.94%,标准差平均提高了52.22%,信息熵平均提高了19.86%,平均梯度提高了57.19%。结论文中算法增强了选自数据集里的过亮图像的细节,并使图像整体细节与质量都得到了改善,该算法的处理结果较其他处理实验样本的主观质量提升明显,对光照强度适应范围广。     

基于NSST多尺度自适应的Retinex低照度图像增强算法

目的在对低照度图像进行增强时,针对传统频率域方法由于尺度不够丰富而不能很好保留图像高频细节的问题,提出一种基于NSST多尺度自适应的Retinex低照度图像增强算法。方法首先将低照度图像转化至HSI颜色空间后,单独对I通道进行处理,实现对图像色彩信息的保真效果;然后对I通道进行Retinex算法得到反射分量,从而去除照度信息对图像亮度的影响;对反射分量进行伽马调整后,进行基于La(平均亮度)、Pa(平均对比度)、Ia(信息熵)等3个特征值的自适应NSST分解,从而得到最佳参数的高频分量。结果在主观观察和客观无参考图像质量评价中,文中算法的增强效果和评价得分都要优于其他算法。结论经过自适应参数优化之后,低照度图像的对比度得到了提高,可视性和图像质量都得到了显著提升。     

基于IHS空间的灰度图像互补色伪彩色编码

对灰度图像的任一灰度级，将对应的彩色影射到垂直于I＝0．5的平面上（I为强度），饱和度S可取的最大值为原始图像最大灰度值的0．75倍，相邻两灰度级对应的H值（H为色度）互为反相。将所得IHS值变换为RGB值即得伪彩色图像。用该方法对医学磁共振图像进行了处理，给出了实验结果。     

Two-scale image decomposition based image fusion using structure tensor

The PET/SPECT image generates functional information of the human brain. In the field of multimodal medical image fusion, the decomposition scheme of PET/SPECT image in pseudo-color is thought to be negligible. In this article, a two-step model for PET/SPECT image decomposition is proposed to achieve contrast enhancement that inherently captures gradient to distinguish individual edge information from detail information. First, sharp structure is preserved using structure tensor on the intensity component of PET/SPECT image. Second, sharp structure in gray is transformed back into the image in pseudo-color by generalized intensity-hue-saturation, one of the color space methods. The combination of structure tensor and generalized intensity-hue-saturation based fusion technique can preserve not only more intensity information but also functional information content. Finally, we demonstrate the effectiveness of our proposed decomposition method in the context of PET/SPECT image and then make a comparison of fusion result by two-scale image fusion method in terms of the full-reference objective metric structural similarity and no-reference objective metric natural image quality evaluator.     

一种新的彩色图像碎片全自动拼接算法

目的为了实现横向和纵向分切的彩色图像碎片的拼接,提出针对同一张经过横向和纵向分切的彩色图像碎片建立关于相关系数的拼接复原模型和算法。方法通过获取彩色图像碎片的各单色图像,并提取单色图像边缘的灰度值,根据图像碎片边缘灰度值之间的相似程度自动拼接碎片。结果文中算法对彩色图像碎片的拼接效果优于常规算法,实验中采用100张彩色图,对每张彩图分切成64张300×300像素的彩图碎片进行顺序复原,综合拼接成功率达到100%,拼接平均耗时1.59 s。此外,文中算法实验性强,不仅能拼接仅纵切的图像,还能拼接横向和纵向分切的彩色图像。结论实验结果表明该算法对彩色图像碎片的拼接具有很好的适应性和可重复性,对图像碎片的大小和颜色无严格要求,是一套完整有效的针对规则彩色图像碎片的全自动拼接方案。     

基于Retinex的弱可见光和红外图像融合算法

目的 针对目前弱可见光与红外图像融合后的图像仍存在细节大量丢失、目标模糊不清的问题,提出一种基于Retinex对弱可见光图像进行增强预处理后,再基于NSST和SWT变换进行图像融合的算法。方法 首先用SSR对弱可见光图像进行增强处理,增强后的可见光和红外图像进行NSST分解得到第1次的高低频系数,高频系数采用基于局部能量特征的方法进行融合;低频系数经过SWT分解得到第2次高低频系数,第2次的高频系数采用同样的方法融合,低频系数采用线性加权方法融合,然后将第2次高低频的融合结果经过SWT逆变换得到新的低频系数。最后把第1次高频系数融合结果和新的低频系数进行NSST逆变换得到融合图像。结果 通过仿真实验,将文中算法与NSST,NSCT以及文献[5]算法进行对比,结果表明主观视觉上融合图像细节更加清晰,客观评价上,平均梯度、空间频率（SF）、标准差、信息熵、边缘信息保留量等指标分别提高了35.63%,26.73%,16.89%,7.2%,4.6%。结论 文中算法对图像融合有较好的改善作用,融合图像的可视性和图像质量都得到显著提高。     

HSI空间和改进 C-means的彩色人民币号码分割方法

针对采集到的人民币号码图像都是彩色图像并携带有噪声这一现象,本文提出基于 HSI空间和改进的 C-means算法的人民币彩色号码图像分割方法。选用 HSI颜色空间作为彩色分割空间,在 HSI空间内,将 HSI的 3-D搜索问题转化为 3个 1-D的搜索问题,求取图像在 3个 1-D方向上的灰度直方图,该方法根据图像当前点 3×3邻域内每个像素灰度值与当前点灰度值差值的大小情况,确定聚类算法中当前点的灰度值 p(m)的值,采用 C-means聚类算法分别确定文字和非文字的聚类中心,利用欧式距离进行人民币号码前景和背景的聚类判断。该方法直接对彩色人民币号码图像进行分割,考虑了当前点与邻域像素点之间的相互关系,具有一定的自适应性。实验结果表明,提出的号码图像分割方法不受图像噪声和局部边缘变化的影响,且变换后数据量减少,易于计算,该方法对字母和数字的分割都有效,鲁棒性较强。