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.     

多级分解的Retinex低照度图像增强算法

针对现有算法对图像边缘细节增强不足及无法有效控制各尺度信息增强程度的问题,提出了多级分解的Retinex低照度图像增强算法。该算法在Retinex分解模型和双边滤波的基础上,通过设置不同的滤波参数,获取表征图像不同尺度信息的反射分量和照度分量;通过使用指数函数对分解得到的各级反射分量进行增强,能够有效提升图像边缘细节的表达能力;通过使用S型函数对最终的照度分量进行处理,能够在提升低照度图像整体亮度的同时抑制高亮度区域;通过颜色恢复函数对增强图像进行后处理,进一步避免色彩偏差和失真的问题。实验结果表明,新算法能够改善低照度图像的视觉质量,在清晰度、信息熵、对比度等指标方面都有所提升。     

基于模拟多曝光融合的低照度图像增强方法

针对部分低照度图像整体亮度偏暗、对比度差和视觉信息偏弱等问题，提出一种基于模拟多曝光融合的低照度图像增强方法。首先，利用改进的变分Retinex模型和形态学的结合产生基准图来保证曝光图像集中的主体信息；其次，结合Sigmoid函数和伽马矫正构造新的光照补偿归一化函数，同时提出了一种基于高斯引导滤波的反锐化掩模算法，用于调整基准图的细节；最后，分别从亮度、色调和曝光率设计曝光图集的加权值，通过多尺度融合得到最终增强结果，有效地避免了增强结果中的光晕和颜色失真。在不同的公开数据集上的实验结果表明，与传统的低照度图像增强方法进行相比，所提方法降低了亮度失真率，提升了视觉信息保真度。该方法能够有效地保留视觉信息，有利于实现低照度图像增强的实时性应用。     

基于多尺度局部直方图均衡化的矿井图像增强方法

针对当前常用的直方图均衡化、基于Retinex理论、基于同态滤波、基于小波分析等矿井图像增强方法存在欠增强、过增强等问题,提出了一种基于多尺度局部直方图均衡化的矿井图像增强方法。根据HSI颜色空间图像的颜色分量（色调分量、饱和度分量）与亮度分量相互独立特性,将矿井低照度RGB图像转换到HSI颜色空间;采用双边滤波将亮度分量分解为光照图像和反射图像;对光照图像进行小、中、大3个尺度分块,对图像块分别进行局部直方图均衡化处理,以提升图像亮度和对比度;对反射图像进行8方向梯度增强,以丰富图像的纹理边缘;将经多尺度局部直方图均衡化的光照图像和方向梯度增强的反射图像进行Retinex反变换,得到增强的亮度分量,将其与色调分量和饱和度分量转换至RGB颜色空间,得到增强的矿井图像。采用煤矿井下实际监控图像对基于多尺度局部直方图均衡化的矿井图像增强方法进行实验验证,对其增强效果进行主客观评价。结果表明：该方法与现有图像增强方法相比,在图像亮度和对比度方面均有更大的提升,细节信息更丰富,信息熵提升7.23%以上,平均梯度均值提升31.6%以上,具有更好的图像增强效果。     

基于Retinex理论低照度图像增强方法的比较与策略选择

图像采集过程中,由于周围环境光照、天气(阴雨天等)及拍照物体表面采光不均匀等问题,导致图像质量降低,严重干扰了图像有效信息的提取。Retinex理论是基于人类视觉系统所建立的一种图像增强理论方法,有效解决了图像色彩信息、光照不均匀等问题。基于此,分析了低照度图像造成的原因及不足,并针对低照度图像不足的问题,总结与分析基于随机路径的Retinex算法、分段线性路径选择的Retinex算法、中心环绕的Retinex算法等几种典型Retinex图像增强研究方法模型,为后续工作奠定基础。     

结合细节信息的自适应Retinex算法水下图像增强

针对Retinex算法应用于水下图像增强中,常出现颜色失真与图像细节增强相矛盾的现象,提出了结合细节信息的自适应多尺度Retinex水下图像增强算法。分析包含不同细节信息的水下图像对Retinex算法增强中卷积函数尺度大小的选择要求;采用图像梯度作为调节因子,自适应调整多尺度Retinex算子的权重,用于适应包含不同细节信息的水下图像对对比度增强的要求,有效地缓和了水下图像增强在颜色失真和细节对比度提升之间的矛盾。多组实验验证了该算法在去除水下图像的蓝绿背景、避免颜色失真、消除非均匀光照和图像细节增强等方面均优于传统多尺度和颜色保真的多尺度Retinex算法。     

基于细节特征融合的低照度全景图像增强

为了提高低照度条件下采集的全景图像的视觉效果,提出一种基于细节特征加权融合的低照度全景图像增强算法.首先,利用双边滤波算法提取出图像的光照分量,并分别采用自适应伽马校正和对比度受限的自适应直方图均衡化算法对光照分量进行处理;然后,与原始光照信息进行加权融合得到校正后的光照分量,并在反射分量调整时,提出一种自适应调整函数来校正反射信息;最后,将光照分量与反射分量合并,以实现对低照度全景图像的增强.实验结果表明,所提出的算法在提高图像亮度的同时,可以增强图像细节信息,去除噪声,使增强后图像色彩信息更加丰富自然.     

基于物理模型的低照度图像增强算法

针对低照度图像反转后为与雾天图像相似的伪雾图,其雾的浓度由光照情况而非景深决定这一特点,提出一种基于物理模型的低照度图像增强算法。该算法根据光照情况给出一种更加准确且快速的新方法估计伪雾图的透射率。首先,采用暗原色先验规律对伪雾图的环境光值进行估计,并基于光照情况对透射率进行估计;然后,基于大气散射模型还原出无雾图像;最后,对无雾图像反转得到低照度图像的增强结果,并对该结果进行细节补偿得到最终的增强图像。大量实验表明,与基于暗原色先验的增强算法、基于去雾技术的增强算法及带色彩恢复的多尺度Retinex算法相比,该算法处理效率更高且效果良好,信息不会丢失,可有效提高图像分析识别等系统的工作效率。     

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。     

基于残差融合的改进Retinex图像增强算法

针对低照度图像边缘纹理模糊、亮度和对比度偏低等问题,提出一种基于残差融合的改进Retinex图像增强算法。该算法采用自适应多尺度引导滤波AMGF(Adaptive Multi-scale Guided Filtering, AMGF)替代高斯核函数,根据Retinex理论获取反射图像;使用CLAHE拉伸反射图像的对比度;通过L₀范数提取输入图像残差进行融合;进行颜色恢复处理。实验结果表明,所提算法有效地提升了低照度图像的边缘细节表达能力,提高了图像质量和视觉效果。     

多光谱图像与全色图像的像素级融合研究

以高空间分辨率的全色图像与高光谱分辨率的多光谱图像进行像素级双源融合为例，详细地总结了卫星多源遥感图像融合领域像素级融合的步骤、基本融合模型和优缺点，重点分析了各种常见像素级融合方法的原理和特点，并归纳了像素级融合结果的主客观评价标准和评价方法，以及像素级融合的主要应用领域，最后讨论了像素级融合目前存在的问题和今后的发展方向。     

遥感图像的图像镶嵌方法

图像镶嵌技术是近年来发展迅速的图像处理技术之一，是计算机视觉领域和计算机图形学领域都十分关注的研究热点之一。通过对现有遥感图像镶嵌方法的研究，时其进行了归纳和总结，并介绍了几种常见的图像镶嵌关键技术。     

全景鸟瞰拼接图像的质量评价方法

针对全景拼接图像尚无有效的全参考质量评价方法,无法有效地选择最佳拼接方案以及优化系统参数的问题,创新性地提出一种基于图像信息采样的质量评价方法,即通过统计俯视图像素在原始图像中的对应分布,对原始图像素的重采样率和均值方差等统计信息进行分析评估。首先介绍一种车载环视摄像头下4个不同角度的视频图像拼接的方法,然后提出像素采样率性能指标,最后通过仿真实验与实际测试,对比图像方差、熵值和平均梯度等指标,证明了提出的评价方法能够有效地评价拼接图像质量和优化摄像头安装参数。     

基于图像匹配的CBERS-02B卫星HR相机图像拼接方法

中巴地球资源卫星(CBERS)02B星HR相机所获得的高分辨率遥感图像,是由3片TDICCD影像组成,由于TDICCD空间结构关系,导致3片TDICCD的原始影像间存在偏移现象。为此,在充分考虑TDICCD图像的空间几何特征和图像像元间相关性的基础上,利用基于灰度的匹配算法,并结合TDICCD成像原理的特点,提出了一种新的高分辨率遥感CBERS\|02B星HR相机的影像拼接方法,整景拼接精度达到亚像元级。     

大规模图像集中的代表性图像选取

针对传统图像检索系统通过关键字搜索图像时缺乏语义主题多样性的问题,提出了一种基于互近邻一致性和近邻传播的代表性图像选取算法,为每个查询选取与其相关的不同语义主题的图像集合. 该算法利用互近邻一致性调整图像间的相似度,再进行近邻传播（AP）聚类将图像集分为若干簇,最后通过簇排序选取代表性图像簇并从中选取中心图像为代表性图像. 实验表明,本文方法的性能超过基于K-means的方法和基于Greedy K-means的方法,所选图像能直观有效地概括源图像集的内容,并且在语义上多样化.     

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Abstract

In a few short years, Google has become one of the world's best known brands. Its strategies to preserve the brand image pose a challenge for information professionals who attempt to present Google's capabilities in a factual manner.     

基于内容检索的图像自动标注方法研究

图像标注技术是近年来的研究热点。为了更好地解决图像自动标注问题,提出了一个基于检索和重排序的标注方法。在检索阶段,通过使用基于MSF的全局特征对待标注图像进行基于内容的检索,从而在图像数据库中得到一系列的相似图像数据集;在重排序阶段,利用随机漫步方法对相似图像数据集的标注信息进行重排序,最终排序后的关键词则为待标注图像的标注信息。该方法不仅跳过了漫长的训练阶段,而且充分利用了网络上那些已经具有标注信息的图像,具有较好的稳定性和可扩展性。实验结果显示了该方法的有效性。     

No-Reference Image Quality Assessment for Image Auto-Denoising

This paper proposes two new non-reference image quality metrics that can be adopted by the state-of-the-art image/video denoising algorithms for auto-denoising. The first metric is proposed based on the assumption that the noise should be independent of the original image. A direct measurement of this dependence is, however, impractical due to the relatively low accuracy of existing denoising method. The proposed metric thus tackles the homogeneous regions and highly-structured regions separately. Nevertheless, this metric is only stable when the noise level is relatively low. Most denoising algorithms reduce noise by (weighted) averaging repeated noisy measurements. As a result, another metric is proposed for high-level noise based on the fact that more noisy measurements will be required when the noise level increases. The number of measurements before converging is thus related to the quality of noisy images. Our patch-matching based metric proposes to iteratively find and add noisy image measurements for averaging until there is no visible difference between two successively averaged images. Both metrics are evaluated on LIVE2 (Sheikh et al. in LIVE image quality assessment database release 2: 2013) and TID2013 (Ponomarenko et al. in Color image database tid2013: Peculiarities and preliminary results: 2005) data sets using standard Spearman and Kendall rank-order correlation coefficients (ROCC), showing that they subjectively outperforms current state-of-the-art no-reference metrics. Quantitative evaluation w.r.t. different level of synthetic noisy images also demonstrates consistently higher performance over state-of-the-art non-reference metrics when used for image denoising.     

基于图像分解的含噪破损图像修复

对Meyer图像分解模型进行改进,所得到的新模型SID(Simplified image decomposition)无需Banach空间的范数计算,降低了计算复杂度.使用SID首先分离出图像中的大部分噪声,然后将剩余部分分解成结构部分和纹理部分.对结构部分使用简化的整体变分修复算法,对噪声部分和纹理部分使用基于样本的纹理合成,再将结果融合.实验结果表明,该方法克服了单独使用整体变分修复算法纹理合成的局限性,对噪声具有较好的鲁棒性.     

离焦模糊图像的盲复原算法

针对离焦模糊图像,提出了一种盲复原算法。该算法首先利用Hough变换检测出离焦图像中的直线边缘,然后基于图像的空域统计特性和修正的Grubbs检验法,定位出阶跃或近似阶跃直线边缘,在此基础上自适应计算出线扩散函数,最后利用线扩散函数求取离焦模糊半径,进而用Wiener滤波完成了图像的复原。实验结果表明,对真实的离焦模糊图像,该算法能够准确地检测和定位出阶跃或近似阶跃边缘,提高离焦模糊半径的鉴别精度和图像的复原效果,已在实际刑侦取证工作中获得较为成功的应用。