改进的Retinex低照度图像增强算法研究

针对Retinex算法处理低照度图像时会出现细节丢失、边缘模糊等现象,本文采用引导滤波和低秩分解对Retinex算法进行了改进。该算法在采用多尺度Retinex提升图像亮度、得到反射分量后,采用引导滤波和高频提升对图像的反射分量进行细节增强;然后,运用全局低秩分解算法去除稀疏噪声,有效地消除了低照度图像中的噪声,以及高频提升过程中产生的噪声。实验表明:该算法不仅能够有效的提高图像的亮度和对比度,同时也保留了原始图像中丰富的边缘和细节信息,并有效去除了图像噪声,图像的视觉效果与客观评价结果也都取得了较大提升。将该算法应用于低照度环境下的人脸检测,检测率也得到了提高。     

结合加权引导滤波和小波变换的低照度图像增强算法

针对低照度图像增强处理后存在图像细节差、色彩失真和“光晕伪影”等问题，在HSV颜色空间中处理图像，将V通道分量进行小波变换分解，对低频系数采用改进加权引导滤波替代高斯滤波作为环绕函数的多尺度Retinex算法处理，对高频系数采用改进的阈值函数降噪处理，小波逆变换重构V通道分量，对重构的V通道分量进行Gamma校正处理并转换回RGB颜色空间。实验结果表明，该算法增强后图像亮度提升明显，同时抑制了“光晕伪影”,颜色失真较少且细节丰富。     

结合MCA与Retinex算法的低照度图像增强方法

针对低照度条件下获取的图像存在可见光照度低、噪声大等问题,提出了一种基于形态成分分析(MCA)和Retinex算法结合的低照度图像增强方法。首先,将低照度图像转换到HSV色彩空间,接着采用MCA将V分量分解为纹理和平滑部分;其次对平滑部分采用基于改进的多尺度Retinex算法和自适应全局色调映射进行增强,对纹理部分进行维纳滤波去噪后再进行Laplace算子锐化;然后MCA重建得到亮度增强图像,将其与H、S分量合并且转换到RGB色彩空间;最后采用自适应函数恢复色彩得到最终增强图像。实验结果表明,该算法能够有效改善低照度图像质量,提高图像亮度,更好地保留边缘、细节纹理和抑制噪声。     

Retinex模型下基于融合策略的雾霾图像增强

针对现有Retinex算法处理后的图像达不到色彩与细节同时增强的效果,且细节增强的同时易产生光晕,出现噪声放大、色彩失真等情况,提出了一种Retinex模型下基于融合策略的雾霾图像增强算法。该算法首先在HSV空间实现色彩增强,根据亮度分量,获取无色彩失真的反射分量,再通过修正照度分量,得到改进的Retinex模型;然后在RGB空间,采用快速双边滤波器来保留图像细节,在获得反射分量的基础上,引入原图部分和色彩恢复因子,实现细节增强;最后,在RGB色彩空间对处理后的图像加权融合,得到增强后的去雾图像。通过本文算法和现有算法对雾天图像进行去雾处理,得到不同的去雾结果。本文算法得到的去雾图像增加了细节信息,没有出现明显的颜色失真和光晕现象,处理后图像的信息熵提高。本文算法具有更短的运算时间,具有良好的可操作性。根据实验结果以及评价标准,本文算法能够在减少色彩失真的基础上,达到细节增强的良好效果。     

基于同态滤波的彩色图像增强

给出一种基于同态滤波的彩色图像增强算法。引入新的传递函数,改进同态滤波算法,用以增强低照度彩色图像的RGB各分量;将RGB图像转换到HSV彩色空间,保持色度和饱和度不变,利用对比度受限自适应直方图均衡法对亮度分量进行变换和分段线性拉伸;将HSV图像还原为RGB图像,得到增强图像。仿真结果显示,所给算法在提升图像亮度的同时,能够增强图像细节。     

结合人眼视觉特性和模糊集理论的彩色图像增强

针对不均匀光照或低照度的彩色图像对比度低的问题,提出一种结合人眼视觉特性的全局亮度调节和局部对比度增强的方法. 首先,将已有的RGB图像转换到HSV彩色空间,根据人眼视觉特性,自适应生成算法参数,非线性调节图像全局亮度和动态范围,提高图像亮度的整体水平; 然后,结合模糊集理论增强算法特性,建立局部对比度隶属度函数,非线性调整图像的局部对比度细节信息; 最后,将增强后的图像由HSV空间转换回RGB空间,完成彩色空间恢复. 实验表明,该方法能够有效地增强低照度图像的全局亮度和局部对比度,提升低照度图像的视见度.     

基于WLS的Retinex单幅夜间彩色图像增强方法

为了提高夜间可视效果,针对单幅夜间彩色图像,作者提出一种基于加权最小二乘(WLS)的Retinex增强算法.首先构造优化的颜色恢复函数,然后在HSV(hue,saturation,value)颜色空间下,根据夜间图像的亮度与梯度特性构建WLS框架对图像照度分量进行估计,获得仅包含物体本身特性的反射分量图像,通过颜色恢复函数与Gamma校正等操作进行颜色恢复与补偿,实现夜间彩色图像增强.实验结果表明:该算法增强效果显著,与其他算法相比,具有消除"光晕伪影"现象、抑制噪声、颜色保真和较好保留边缘细节信息等能力.     

融合多帧信息的Retinex监控视频增强算法

针对传统Retinex监控视频增强算法照度分量提取不够准确的情况,利用监控视频背景的时间相关性,融合多帧背景进行照度估计,提出了一种新型Retinex监控视频增强算法:对视频单帧图像进行大、中、小尺度的高斯低通滤波,得到3个尺度的环绕图像,并对其取极小值以提取该帧的背景照度图像,通过融合当前帧和其邻帧的多帧背景照度图像,获取当前帧上准确的背景照度图像,再应用Retinex色彩恒常性理论,去除照度干扰以获得反射光分量,实现当前帧的增强。实验结果表明:该算法可以从夜间视频阴影中恢复出景物,得到亮度、色彩、细节较平衡的视频。     

基于GIF滤波分解的低照度图像增强算法

针对常见的对比度增强方法在处理低照度图像时不能兼顾提升图像亮度、对比度,和增强细节的问题,提出基于引导滤波器(guided image filter,GIF)的低照度图像增强算法。首先将输入图像从RGB颜色空间转换到HSV颜色空间;再利用GIF滤波器对图像进行图像分解,得到一个基本层和一个细节层;然后对基本层进行自适应Gamma校正,提高图像的整体亮度和对比度;再对细节层进行S型曲线增强,突出图像的局部细节;最后合成并恢复颜色,得到增强图像。将本文算法、全局Gamma校正、MSRCR 3种算法分别对低照度Bridge和Street图像进行处理,实验结果表明:本文算法能够在有效提升对比度的同时增强图像细节,提升了低照度图像的视觉效果。     

基于暗原色先验的Retinex去雾算法

针对雾天图像去雾问题,提出了一种基于暗通道先验理论的Retinex算法。首先利用引导滤波估计图像透射率优化暗通道先验算法,获取初步去雾图像并对去雾图像进行空间转换;在转换后的HIS空间中建立高斯尺度参数与透射率的指数关系,重新构造高斯滤波核并根据MSR算法对近处景物做大尺度变换以增强颜色保真性,对远处景物做小尺度变换以增强图像细节显示,实现根据景深大小完成自适应MSR算法以优化图像亮度分量I;对饱和度分量S进行自适应线性拉伸以优化图像色彩,最后由HIS空间重新转换为RGB空间得到最终增强图像。实验表明:与几种典型的图像去雾算法相比,经基于暗通道先验理论的Retinex算法处理后的图像清晰度和对比度提升明显,同时获得很好的图像色彩层次感。     

基于多尺度Retinex理论的遥感图像增强算法

多尺度Retinex算法是近年来常用的图像增强方法之一,针对该方法在处理遥感图像时存在过增强、灰度化和色彩失真等不足,结合I阶巴特沃斯函数良好的滤波特性,提出了一种改进多尺度Retinex理论的遥感图像增强方法.首先,采用I阶巴特沃斯函数取代多尺度Retinex中的高斯环绕函数,对降质的遥感图像R、G、B三个分量分别进行滤波操作;然后对滤波后的各通道下不同尺度的亮度图像分别进行加权和归一化处理,得到增强后的R、G、B三个分量;最后将三通道分量进行合成显示,得到最终的增强图像.文中采用中巴资源卫星(CBER-02)多光谱图像和日本ALOS卫星多光谱图像进行实验,结果表明,与传统的多尺度Retinex理论增强方法相比,改进后的方法在抑制图像灰度化、增强图像空间细节和降低图像颜色失真等方面有更好的实验效果.     

低照度下平面图像舒适色度范围测定方法

为提升低照度条件下图像的视觉效果,提出了一种新的平面图像舒适色度范围测定方法。建立低照度平面图像增强去噪模型,通过联合双边过滤算法求解该模型后,结合熵值图像补偿方法,补偿增强去噪后低照度平面图像细节,将处理完成图像的颜色空间由RGB转化为HSV,并区分图像色度H中的显著与非显著部分,经显著部分左右视图色度转化后,通过主观评分平面显著图,完成低照度平面图像舒适色度范围测定。实验结果表明：所提方法增强去噪后的低照度图像更加清晰、减轻了模糊现象,可实现平面图像的舒适色度范围测定,且测定误差低。     

Novel method for haze degraded image scene rendition

To remove haze rapidly and effectively, equivalence between Retinex model and Monochrome Atmospheric Scattering model is explored, and then a novel solution for the Monochrome Atmospheric Scattering model is proposed based on the variational Retinex. Firstly, a variational model for the atmosphere transmission map is constructed, so the transmission map estimation problem can be formulated as a Quadratic Programming optimization problem. Secondly, we calculate the transmission map and resolve the Monochrome Atmospheric Scattering model in each channel to get the Reflectance image; Finally, the Color Constancy is adopted to restore the color of the dehazed image. Experimental results show that the proposed method could remove haze rapidly and effectively, and has some advantages over other algorithms.     

基于改进γ-CLAHE算法的水下机器人图像识别

水体及悬浮粒子对光的吸收、折射及反射导致水下图像对比度低及细节模糊,单一图像增强算法难以适用于水下复杂环境识别.为了解决该问题,提出基于小波变换和改进的γ-CLAHE相融合的图像增强算法.通过快速中值滤波去除图像中噪声,向CLAHE算法中加入自适应伽马变换,解决CLAHE算法处理水下图像色彩失真,丢失孤立点、细线,画面突变等问题.利用改进的γ-CLAHE算法处理小波变换分解后的低频部分,增强图像并加快运行速度.通过小波逆变换将γ-CLAHE算法处理后的低频部分和双边滤波处理后的高频部分相融合,得到最终的增强图像.将实验图像同传统CLAHE、Retinex、Singh融合算法的处理图像进行对比,验证本研究算法在水下图像处理方面的有效性和优越性.     

具有颜色保真性的彩色眼底图像增强方法

为了改善彩色眼底图像增强后颜色失真及采集过程所造成的对比度低、细节信息模糊甚至细节丢失的问题,提出一种兼顾颜色保真、亮度增强和细节增强相匹配的眼底图像增强方法.首先将RGB空间的眼底图像转换到HSV空间进行基于亮度的自适应幂律变换,以解决眼底图像亮度的平衡问题.其次,在Lab颜色空间中采用受限直方图均衡化方法提高眼底图...     

融入注意力机制的弱监督水下图像增强算法

基于监督学习的水下图像增强算法中所需成对训练样本获得困难,为此提出一种融入注意力机制的弱监督水下图像增强算法. 根据不同波长的光在水中传播时衰减程度不同的物理特性,计算红通道衰减图,并将依赖红通道衰减图引导的注意力模块融入生成网络,提高生成网络修正水下图像色偏的性能;设计对抗损失函数和结构相似性损失函数相结合的多项联合损失函数,在修正水下图像色偏的同时保留更多图像细节;在全局和局部两个尺度下优化提出的弱监督水下图像增强网络模型. 实验结果表明,所提算法在主观视觉质量和客观评价指标上都优于比较算法,可以有效地提高水下图像清晰度.     

一种结合直方图均衡化和MSRCR的图像增强新算法

为便于集成电路(IC)真实缺陷形貌图的缺陷特征提取,提出了一种结合直方图均衡化(HE)和多尺度Retinex彩色恢复(MSRCR)算法的彩色图像增强新算法．用直方图均衡化对彩色图像进行增强,可以显著提高对比度,但会降低原图的信息熵;用Retinex算法对彩色图像进行增强,可以显著提高暗区域的细节,但会产生泛白、颜色失真和对比度低的现象．新算法根据两种算法处理结果的特点,将图像先分别进行HE增强和MSRCR增强,然后按照一定的图像融合规则进行加权融合,经过大量的测试统计,得到了一个最佳权重．实验证明,改进的算法使图像的亮度、对比度、细节等都有很大的增强,不仅改善了图像的整体视觉效果,而且得到了最大的信息熵,能更好地刻画IC缺陷细节,有利于后续的目标检测和缺陷特征提取,并验证了算法的通用性．