红外图像非均匀性校正算法评估

红外图像非均匀性校正算法的选择直接影响成像质量和实现的难易程度.通过采集到的红外图像,对常用的几种非均匀性校正算法进行了定量分析和定性比较,结果发现,两点非均匀性校正算法、两点与LMS综合算法均有较好的校正效果,但综合算法具有更小的剩余非均匀性.非均匀性的评估为红外图像处理算法的选择提供了依据.     

基于场景运动分析的红外图像非均匀性校正

提出了一种基于场景运动分析的红外焦平面阵列成像的非均匀性校正算法,通过利用各探测器单元的输出在时间轴上形成的特征进行图像序列的块匹配,以获得各探测器元的相对响应关系,完成红外图像的非均匀性校正.该算法不仅能适应非均匀性随时间和环境的变化而发生缓慢变化的情况,而且对普通基于场景分析校正算法中形成的校正虚像也有很好的抑制作用.     

一种基于定标变积分时间的均匀校正算法

在靶场光学测量领域，地基红外辐射特性测量系统不仅承担对目标辐射特性测量工作，而且还要实现目标跟踪成像和实况记录。然而，现有红外焦平面在制造工艺上的缺陷，以及红外辐射测量系统的光学系统自身热辐射的不均匀性，致使图像存在严重的非均匀性。基于传统的非均匀性校正方法在红外辐射特性测量系统应用的局限性，提出一种基于定标变积分时间的均匀校正算法。为证实校正效果，基于600 mm的中波红外辐射测量系统进行验证。实验结果表明， 2.5 ms和3.0 ms下的原始图像非均匀度从3.69%降低至0.22%，证实所提算法具有良好的校正效果，有工程应用意义。     

基于分段线性模型的卡尔曼滤波非均匀校正算法

为了降低探测器响应的漂移以及非线性对非均匀性校正的影响,提出了一种基于分段线性模型的卡尔曼滤波红外焦平面阵列非均匀性校正算法。该算法引入探测器响应曲线的分段线性模型,对基于卡尔曼滤波器的红外焦平面非均匀性校正算法进行了扩展和改进,不仅能减小探测器的偏置和增益随时间漂移对校正的影响,而且还能消除探测器响应非线性对非均匀性校正性能的影响。一组利用真实红外图像序列进行的实验验证了该算法可获得较好的校正性能。     

红外图像采集与控制系统研究

针对红外图像采集中的非均匀校正及图像存储等问题,构建多通道红外图像采集与控制系统,通过神经网络算法实现非均匀校正,并实现海量图像实时存储等功能。系统能快速有效实现非均匀校正功能,在采集过程中能稳定保存图像数据。     

基于场景的焦平面阵列非均匀性校正算法研究

为了克服基于传统神经网络法的红外焦平面阵列(IRFPA)非均匀性校正算法收敛速度慢和校正精度不高的缺点，提出了一种新的基于场景的IRFPA非均匀性校正算法.该算法利用校正误差的均方值和增益因子的均值包含的信息，提出了一种新的误差函数，并将误差函数作为目标函数，利用最陡下降法，得到计算增益校正因子和偏移量校正因子的迭代公式.在迭代运算中，设计了一个自适应步长因子来代替传统迭代公式中常量步长因子，最终得到了有较高运算效率的IRFPA非均匀性校正算法.对模拟的红外非均匀性图像序列进行了校正，并分析了算法性能曲线和校正结果，发现本文算法与传统神经网络法相比具有更好的校正效果和更快的收敛速度.     

短波红外相机响应非均匀性校正方法研究及仿真

介绍短波红外相机非均匀性校正的两种基本方法,两点校正法以及多点校正法,同时提出改进算法即定标和场景融合的校正算法。此方法能够自适应克服红外焦平面阵列探测单元的响应漂移现象,克服外界环境改变带来的校正误差,实现短波红外相机在工作时间延长和多变环境情况下的高精度实时非均匀性校正,且不需要重新定标,方法简单,效果明显。采用像元数为320×256的红外焦平面阵列进行红外相机非均匀性实时校正实验,并将三种方法用MATLAB软件分别进行仿真,实验结果达到预期目的,校正效果良好。     

一种改进的基于场景的非均匀性校正方法

提出了一种改进的基于场景的非均匀性校正方法,该方法通过使用红外相机获得输入场景的均匀图像来进行偏移量的校正。其中典型非均匀性校正算法是基于黑体的两点校正法。然而,随着工作时间的增加,探测器本身温度会升高,会产生新的盲元和固定的图案噪声,从而影响图像质量。针对此问题,提出改进的非均匀性校正方法,该方法通过散焦的图像输入法可快速的生成均匀图像,并通过噪声分离的方法将带有非均匀性噪声的部分进行剔除,最终获得均匀图像,结果显示经该方法处理后极大的抑制了固定的图案噪声,使得图像的非均匀性得到极大的改善。     

基于TI DSP 的红外图像采集系统硬件设计

介绍了一种基于高性能定点数字信号处理器(DSP)TMS320C6416的红外图像处理系统.本系统以DSP为核心处理器.辅以单片机统一系统时序,完成红外视频采集、图像增强和视频输出的功能.适应性实用性强,调试方便.     

基于高阶统计量的红外焦平面非均匀校正算法

根据高斯噪声高于二阶累积量为零的特性,提出基于高阶统计量的红外焦平面非均匀校正算法,可从图像场景中自适应估计阵列单元的增益和偏置参数．提出的算法包含两个部分,第一部分利用统计矩和累积量周期估计红外焦平面的模型参数,第二部分利用维纳滤波恢复真实图像．仿真图像序列表明这种算法有效降低了固定图案噪声,达到了较高的非均匀校正水平．     

基于小波变换和复合混沌系统的数字图像水印算法

提出了一种基于小波变换和复合混沌系统的数字图像水印算法.在水印嵌入过程中,算法首先对原始图像进行离散小波变换,提取其低频部分作为嵌入区域;在对水印进行加密时,不是使用以往单混沌序列,而是采用复合混沌系统产生的混沌序列;再将加密后的水印进行小波变换并提取其低频部分;最后将加密水印的低频部分嵌入到原始图像的低频部分中.通过水印相关系数NC和峰值信噪比PSNR评价水印算法性能.实验结果表明,该算法可以抵抗JPEG压缩、噪声、滤波等攻击,图像水印效果很好.     

一种基于小波变换的非均匀量化索引调制水印算法

为了提高数字水印的稳健性与不可见性,将图像小波变换与量化索引调制算法相结合,提出了一种基于小波变换的非均匀量化索引调制数字水印算法。该算法对原始图像进行离散小波变换,将中频小波系数分成3×3的系数子块作为水印载体,对子块的系数均值采用非均匀量化索引调制,实现二值水印的嵌入。根据人类视觉特性,不同的系数子块采用不同的量化间隔并自适应于子块内相邻系数的差值。实验结果表明,该算法透明性好,安全性高,对高斯白噪声、剪切、滤波以及JPEG压缩等常见攻击具有较强的稳健性。     

基于人类视觉特性的彩色图像水印算法研究

根据离散小波变换原理,实现了一种基于人类视觉特性的数字水印算法.首先介绍了对图像进行3级离散小波分解的JND模型;其次,重点阐述了所实现算法的水印嵌入、提取原理,即原始图像由RGB色彩空间转换到YIQ空间,将原始图像Y分量进行3级离散小波分解,将水印图像进行一维Logistic置乱加密后嵌入到原始图像Y分量的低频和第3级高频子带当中,嵌入强度值依据JND来确定.最后,给出了试验结果及6种攻击测试结果.     

基于小波和混沌的图像置乱加密新算法

提出了基于小波和混沌的多重置乱加密新算法。首先对图像进行一级小波分解,利用Arnold变换对低频图像像素位置进行置乱,再利用Logistic产生的序列对置乱图像进行异或,最后再进行小波合成。实验结果表明,新算法虽然对图像有轻微的破坏,但仍是一个高效的、安全性高的、相邻像素无关的置乱加密算法。     

基于加权小波变换和2D-PCA的人脸识别改进算法

基于小波变换的人脸识别方法通常将图像变换成低频和高频信息,传统的人脸识别算法大多数都是基于小波变换后的低频信息,没有充分利用高频信息,造成了高频信息中对识别有利信息的丢失. 本文提出了一种基于加权小波变换和2D-PCA的人脸识别改进算法. 首先基于二维离散小波(2D-DWT)对图像进行二层小波变换,将所得的低频信息和水平、垂直和对角高频信息进行加权融合. 在此基础上,采用二维主成分分析(2D-PCA)方法进行特征提取; 最后采用最近邻分类器进行分类识别. 基于ORL标准人脸数据库的实验结果表明,本文提出的方法比传统的2D-PCD识别算法和2D-DWT+2D-PCA识别算法有更好的识别效果,且人脸受光照等因素的影响表现出良好的鲁棒性.     

基于提升格式小波变换和Snake模型的红外目标边缘增强与分割算法

针对红外图像对比度差、信噪比低的特点,将提升格式小波变换和Snake模型相结合,提出了一种红外图像边缘增强与分割算法。该算法先采用提升格式小波变换对原图像进行增强,以提升图像中目标与背景的对比度;而后再利用Snake模型对目标的边缘进行提取,最终实现目标的边缘分割。实验结果验证了这种算法可有效地对红外图像的对比度进行提升,从而提取出更为精确的目标边缘。     

Image denoising algorithm of refuge chamber by combining wavelet transform and bilateral filtering

In order to preferably identify infrared image of refuge chamber, reduce image noises of refuge chamber and retain more image details, we propose the method of combining two-dimensional discrete wavelet transform and bilateral denoising. First, the wavelet transform is adopted to decompose the image of refuge chamber, of which low frequency component remains unchanged. Then, three high-frequency components are treated by bilateral filtering, and the image is reconstructed. The result shows that the combination of bilateral filtering and wavelet transform for image denoising can better retain the details which are included in the image, while providing better visual effect. This is superior to using either bilateral filtering or wavelet transform alone. It is useful for perfecting emergency refuge system of coal mines.     

基于小波变换和混沌映射的自适应水印算法

提出的基于小波变换和混沌映射的自适应图像水印算法中水印由混沌序列生成,在宿主图像的低频系数中嵌入水印信息,嵌入时根据低频逼近系数和高频系数的特点以及树结构关系,给每一个低频系数确定一个相关掩蔽参数,并用此参数控制其对应低频系数嵌入水印时的相对修改强度。实验表明:该算法能够自适应地根据图像内容添加水印,对图像的平滑区进行的修改非常小,而对图像中抑制噪声能力较强的纹理和边缘区域修改较大,使用该算法嵌入的数字水印具有很好的隐蔽性、安全性及鲁棒性。     

基于三维小波变换和HVS的视频水印算法

针对数字视频的版权保护,提出了一种以二值图像作为水印和基于三维小波变换及HVS特性的视频水印算法.首先对水印图像进行混沌加密和Arnold置乱处理,利用基于方向经验模式分解的视频场景分割技术将视频信号切分为不同的场景,通过密钥从中选取若干场景进行三级三维小波变换.再借助HVS对图像纹理区域、运动区域的掩蔽特性,使水印自适应被嵌入到低频子带的重要系数中.实验结果表明,文中的算法具有较好的不可见性,对于诸如Gaussian噪声、丢帧、帧平均和MPEG压缩等攻击具有很好的鲁棒性.     

一种基于DWT和DCT的数字水印算法

提出一种基于离散小波变换和离散余弦变换的数字水印算法。将二值条码作为水印并对其进行置乱,再对载体图像进行离散小波变换与离散余弦变换,并将置乱后的水印嵌入。水印提取时,利用Radon变换对待检测图像进行校正,并根据二值条码特性对提出的水印图像进行修正。实验结果表明,该算法嵌入水印后不易被察觉,检测出的效果好,对JPEG有损压缩、剪切、噪声干扰等攻击有较强的鲁棒性。