多尺度融合残差编解码器的低照度图像增强方法

在低光照环境下,由于光子数极少且噪声较大,线阵相机的感光源不能充分曝光,从而导致图像的质量下降.为此,提出一种多尺度融合的残差编解码器的低照度图像增强方法,直接学习原始传感器RAW明暗图像之间的端到端映射,在完全恢复原始图像细节和色彩的同时有效增强图像的亮度;为了增加特征多样性并加快网络训练速度,在网络结构中加入残差块;为了聚合上下文的全局多尺度特征,设计一个密集上下文特征聚合模块,以弥补网络深层缺失的空间信息.基于SID数据集,与其他10种方法进行对比实验,结果表明,所提方法在视觉效果、定量评价(PSNR和SSIM)方面都明显优于其他大部分方法,可以在恢复图像亮度的同时,有效地表示图像的边缘和色彩等,并在弱光增强下获得令人满意的视觉质量.     

低照度图像增强算法的研究与实现

针对低照度图像暗且对比度低的特点,提出了一种将改进的直方图均衡化方法与改进的局部对比度增强方法相结合的低照度图像处理方法,满足了图像增强的两种要求：调节动态范围,增强局部对比度。实验表明该方法在对低照度图像处理时可以达到局部细节对比度增强和全局清晰的效果。     

一种基于色彩保持的低照度图像增强算法

保持色彩不变是彩色图像增强的一个重要问题.针对低照度图像,提出一种快速保持色彩增强方法,采用抛物线函数进行亮度增强,获得亮度增益后,对RGB值进行同比增强,在增强亮度的同时,保持色彩不变.实验表明,本算法运算速度快且增强效果良好.     

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。     

局部-全局关系耦合的低照度图像增强

卷积神经网络目前在人工智能多个领域均取得了不同程度的进展.卷积计算是基于参数共享的滑窗机制,这导致卷积神经网络更多地关注特征信息的局部关系,对全局关系的建模能力有限.局部关系和全局关系对特征的表达均具有重要的作用.为此,本文聚焦于如何对特征信息的局部-全局关系进行构建并有效耦合,从而挖掘更加丰富的特征信息,提高特征的判...     

低照度液晶屏幕图像增强算法

为解决目前自然场景文本识别系统文字识别率较低的问题,从识别图像的质量角度分析,发现用相机拍摄的带有液晶屏幕的图像,易受到光照或屏幕本身显示问题影响,成像质量低,难以辨别屏幕内信息。传统的解决方法如使用retinex算法进行图像增强时,由于retinex算法本身的局限性,对于光照不均的图像,会出现光晕现象。针对此问题,本文提出基于同态滤波的去光晕retinex算法来进行光照的校正,首先使用改进的同态滤波算法对图像进行不同程度的滤波处理,校正光照,处理后图像再使用改进的retinex算法进行图像增强,则可以避免光晕现象。实验结果表明,本文方法可以有效提高低照度液晶屏幕图像的视觉效果,优于传统的retinex算法,无光晕现象产生,进而提高自然场景文本识别系统的识别准确率。     

一种矿井低照度图像增强算法

针对小波变换在图像边缘保持和细节处理方面无法保持平衡及多尺度Retinex算法易造成图像出现光晕伪影和噪声污染严重等问题,将小波变换与基于多尺度引导滤波的多尺度Retinex算法相结合,提出了一种矿井低照度图像增强算法。该算法首先将低照度图像进行小波分解得到高频分量和低频分量;然后对图像高频分量采用三段式阈值函数进行小波去噪,对图像低频分量采用非线性全局亮度校正以增强图像亮度,同时采用多尺度引导滤波函数代替传统多尺度Retinex算法的高斯滤波函数来估计照射分量,进而求取反射分量,并运用主成分分析法对反射分量与非线性全局亮度校正的图像进行融合,有效提升图像边缘细节保持效果;最后对图像高频分量和低频分量进行小波重构,并对小波重构后的图像进行非线性变换,解决图像泛灰问题。实验结果表明,该算法具有很强的噪声抑制能力,可有效提升图像亮度和对比度,使图像边缘保持性能和细节信息丰富度得到有效平衡,避免了图像出现光晕伪影、颜色失真等现象。     

一种基于MDARNet的低照度图像增强方法

由于低照度环境下所采集的图像存在亮度低、对比度差、出现噪声和色彩失衡等低质问题,严重影响其在图像处理应用中的性能.为了提升低照度图像质量,以获得具有完整结构和细节且自然清晰的图像,结合Retinex理论与卷积神经网络,提出了一种基于MDARNet的低照度图像增强方法,并引入Attention机制模块和密集卷积模块以提升性能.首先,MDARNet利用同时包含二维和一维的3个不同尺度卷积核对图像进行初步特征提取,并用像素注意模块对多尺度特征图进行针对性学习;其次,设计跳跃连接结构对图像进行特征提取,使图像特征被最大限度地利用;最后,用通道注意模块和像素注意模块同时对提取到的特征图进行权重学习和照度估计.实验结果表明：MDARNet能够有效提升低照度图像的亮度、对比度、色彩等;且相较于一些经典算法,该方法在视觉效果及客观评价指标（PSNR,SSIM,MS-SSIM,MSE）能够得到更好的效果.     

融合多分支残差与仿射变换的低照度图像增强

针对现有低照度图像增强算法难以同时处理亮度、对比度、伪影和噪声等因素,提出了多分支残差与仿射变换低光增强网络,其核心思想是运用不同模块处理不同的任务.首先通过光照估计模块获得低光图像的光照变量,然后使光照仿射变换模块与光照编码参数融合恢复图像的光照,最后通过细节重建模块融合更多的图像细节获得最终输出.实验结果表明,该方法有效地丰富了图像的纹理细节,同时增强了亮度和对比度,并具有更少的伪影和噪声.通过与其他主流方法进行比较,定量和定性地证明了提出方法对低光图像增强的效果更好.     

一种煤矿井下低照度图像增强算法

针对多尺度Retinex算法在处理煤矿井下低照度图像时存在细节增强不足和耗时等问题,提出了一种基于光照校正的快速多尺度Retinex算法对煤矿井下低照度图像进行增强。该算法通过计算高斯模糊后图像的每个像素点的亮度值,将图像划分为暗调区域和高光区域,并对不同区域进行光照校正,从而降低高光区域的亮度,保证不过分曝光,同时提升较暗区域的亮度,凸显更多细节信息;利用三次快速均值滤波代替高斯滤波来估计光照强度,减少算法耗时。实验结果表明,该算法能有效提高图像的亮度和对比度,增强图像中暗调区域和高光区域的细节,具有较快的处理速度。     

基于GAN和U-Net的低光照图像增强算法

夜间、低光照等条件下的产生的图像数据,存在画面过暗、细节丢失的问题,对理解图像内容、提取图像特征造成阻碍.研究针对此类图像的增强方法,恢复图像的亮度、对比度和细节,在数字摄影、上游计算机视觉任务中有着重要的应用价值.本文提出一种基于U-Net的生成对抗网络,生成器采用带有混合注意力机制的U-Net模型,其中混合注意力模...     

基于低秩矩阵估计的暗光图像增强模型

在暗光或逆光拍照时,获得的图像常常出现过暗或光照分布不均的现象,导致图像视觉质量较差.基于Retinex模型的暗光增强模型能实现有效地光照增强.但此类暗光增强模型也存在一些问题,即待处理图像中暗光区域的可视度虽然得到了有效改善,但其中隐藏的噪声也被放大和凸显,依旧影响了增强结果的视觉质量.为解决这一问题,构建了基于低秩...     

基于U-net++网络的弱光图像增强方法

弱光图像增强是计算机视觉中最具挑战性的任务之一,现有算法存在亮度不均、对比度低、颜色失真和噪声严重等问题.文中提出了一种基于改进U-net++网络实现更为自然的暗光增强网络框架.首先,输入弱光图像至改进U-net++网络,利用各层密集连接以增强不同层次图像特征的关联性;其次,把各层次图像特征融合后输入卷积网络层进行细节重建.实验结果证明,该方法在提高图像亮度的同时,更好地恢复了弱光图像的细节特征,并且生成正常光图像的颜色特征更接近自然.在PASCAL VOC测试集上的测试结果显示结构相似度(SSIM)和峰值信噪比(PSNR)两个重要指标分别为0.87和26.36,比同类最优算法分别高出18.6％和11.4％.     

HSV色彩空间的Retinex结构光图像增强算法

在结构光几何重建中,由于拍摄方式和场景照明情况的复杂多变,使得产生的图像可能会因为光线的亮暗不均造成图像细节的缺失.为此,提出一种基于HSV色彩空间变换的带颜色恢复Retinex算法和色彩饱和度校正策略.针对颜色保持的需要,首先将传统RGB空间上的多尺度Retinex算法转换到HSV颜色空间;然后通过分析HSV颜色空间模型来增强模型中的V分量,同时利用相关系数使S分量随着V分量的增强进行自适应调整;最后将HSV模型转换到RGB空间,使增强后的图像颜色得到保持.实验结果表明,该算法应用于结构光条纹图像的增强中将使结构光图像在颜色得到保持的同时细节信息也得到了增强,更利于后续条纹信息的提取及自动编码.     

基于模糊熵的数字图像局部自适应增强算法

在一些特殊的应用场合,数字图像经常存在混合干扰和对比度弱等情况,导致图像处理难度升高.为更好的描述这些图像局部特征,改善信息分析的可用性,提出了基于模糊熵局部自适应增强算法.先利用改进的变分因子变换得到图像的显著特征,结合拟合能量进行局部分割.基于模糊理论,把图像视为模糊事件,将不同等级的灰度图像投影至相应的模糊域中,并依据直方图实现局部图像增强处理.通过模糊熵的引入,计算得到边缘熵与背景熵,从而确定目标图像边缘.仿真基于MATLAB,选择噪声和灰度特征较为显著的医学图像和遥感图像作为原始图像,通过加入高斯白噪声的图像增强结果对比,以及PSNR、E和Fit三项客观指标的结果对比,均证明了所提算法能够较好的过滤噪声干扰,对于不同类型的数字图像都能获得良好的灰度均衡性,算法具有更好的图像增强效果和适应性.     

基于局部均值和标准差的图像增强算法

针对传统图像局部增强算法,提出一种基于图像局部均值和标准差增强图像细节的算法。采用局部均值和标准差限定的方法,使低对比度和较暗的区域得到相应增强,对高对比度和较亮的区域保持不变。实验结果表明,该算法能够有效地增强低对比度低灰度的区域而保持其他区域不变,为图像的进一步处理提供满意的结果。     

局部与全局相融合的孪生低照度视频增强网络

在低照度环境下拍摄到的视频往往有对比度低、噪点多、细节不清晰等问题, 严重影响后续的目标检测、分割等计算机视觉任务. 现有的低照度视频增强方法大都是基于卷积神经网络构建的, 由于卷积无法充分利用像素之间的长程依赖关系, 生成的视频往往会有部分区域细节丢失、颜色失真的问题. 针对上述问题, 提出了一种局部与全局相融合的孪生低照度视频增强网络模型, 通过基于可变形卷积的局部特征提取模块来获取视频帧的局部特征, 并且设计了一个轻量级自注意力模块来捕获视频帧的全局特征, 最后通过特征融合模块对提取到的局部特征和全局特征进行融合, 指导模型能生成颜色更真实、更具细节的增强视频. 实验结果表明, 本方法能有效提高低照度视频的亮度, 生成颜色和细节都更丰富的视频, 并且在峰值信噪比和结构相似性等评价指标中也都优于近几年提出的方法.     

基于融合的夜间视频图像增强算法

夜晚条件下,能见度低,光线不足等问题导致夜间图像亮度通常很差而且亮度不均匀,从而影响图像质量。首先采集针对同一场景的白天图像,然后再将实时夜间视频进行高斯背景建模,提取出运动目标并将该夜间图像进行增强,对增强后的夜间图像和白天图像进行小波分解,然后用加权融合算法进行融合得到最终的背景图像,将最终的背景图像进行小波反变换,反变换以后的图像与提取出的目标叠加就得到增强后的图像。增强后的图像场景清晰,图像整体上自然、平滑、细腻,算法有效地提高了夜间图像的质量。