数码打样机小色差样张色差评价研究

针对目前数码打样机小色差样张ΔE76色差评价方法与视觉评价差异大的问题,提出了基于视觉特性的色差评价方法。首先设计了用于数码打样机用的小色差样张;然后采用感知法对数码打样机输出的小色差样张进行视觉评价,并将人眼恰能识别的色差利用ΔE76、ΔE94、ΔEcmc、ΔE00和ΔIm色差评价模型进行客观评价;最后采用均方根误差(RMSE)、性能评价因子(PF/3)、样品决定系数(R2)等参数,获得各色差评价模型相对视觉评价色差的预测性能。结果表明:与视觉评价最为一致的是ΔE00和ΔIm,与视觉评价差别最大的是ΔE76。与ΔE00色差评价模型相比,ΔIm色差评价模型不需要复杂的系数修正,计算简单,更适合作为数码打样机的色差评价模型在生产中应用。     

基于快速Otsu和等色差的红外图像伪彩实时显示

红外图像一般为灰度图像,对其进行伪彩色处理是一种非常重要的增强手段。针对传统颜色路径未考虑人眼差异因素,设计了基于CIE94等色差的颜色路径。同时针对传统彩虹编码采用固定阈值分割会造成图像缺乏层次感、视觉模糊的问题,以及监控系统实时刷新画面的需求,提出基于快速Otsu方法和等色差原理的红外图像伪彩增强算法。结果表明,算法处理后,图像色彩丰富、人眼分辨率高,轮廓清晰并且满足了系统实时显示要求。     

个体眼结构的横向色差随外置光阑偏心和视场的变化

由角膜地形图计算了8只人眼视轴与光轴的夹角。依据实际测得的角膜地形图数据、人眼波像差、眼轴数据以及计算的视轴与光轴间夹角,运用ZEMAX光学设计软件构建了考虑视轴方向的个体化眼模型。基于这些眼模型,研究了外置人工光阑相对视轴偏移在中心凹附近所引入的横向色差变化规律。研究表明,横向色差随人工光阑的偏移量线性增加;8只人眼存在一定的个体差异,横向色差随人工光阑偏移量增加的速率在5.46 arcmin/mm ~5.95 arcmin/mm 范围之间,平均值为5.7 arcmin/mm。然后研究了在420 nm至700 nm波段边缘横向色差随入射视场角的变化规律。在鼻侧和颞侧20°视场范围内,8只人眼的横向色差平均以0.36 arcmin/deg 的速率随视场角增加而增加, 不同个体的增长速率有所差别,变化范围在0.32 arcmin/deg~0.44 arcmin/deg 之间。同时横向色差在长波段的变化要比短波段处缓慢。 关键词：视觉光学;横向色差;个体化眼模型     

彩色扫描仪的特征化

阐述了扫描仪特征化的原理和方法.采用多项式回归和人工神经网络技术,建立了扫描仪记录的RGB信息和原影像CIEXYZ及CIELAB色度信息之间的非线性对应关系.对4个常用扫描仪,实验得到了合理的多项式和人工神经网络结构.发现多项式项数为10较为合适,达到的CIELAB平均色差和最大色差分别在1.6～3.0和8～13个色差单位之间;6个隐含层神经元为人工神经网络较为合理的结构,达到的CIELAB平均色差和最大色差分别在1.4～2.6和6～8个色差单位之间.实验结果表明,对常用扫描仪的特征化,可采用多项式回归或人工神经网络技术,其中人工神经网络技术精度较高.     

随机纹理图像的色差检测

针对随机纹理图像在实际生产环境下的色差检测问题,提出了基于CIELAB均匀颜色空间的色差检测算法.首先在HSV颜色空间中计算聚类数目,在CIELAB颜色空间中确定初始聚类中心,然后进行模糊C均值聚类,最后进行颜色特征的提取.以雨花石墙地砖为例,分别在光照、粉尘、振动3种典型干扰环境下进行了实验.实验结果表明,本文提出的色差检测算法检测结果受粉尘、振动干扰影响较小,色差值＜1.5,认为无色差,而受光照干扰影响较大,色差值＞1.5,认为有色差.这一结果与人眼的视觉判断相一致.建议在实际应用中应对光照条件、光源稳定性进行合理的控制.本算法对其它随机纹理产品的颜色检测也有实用价值.     

色彩的宽带多光谱空间表示法

在Aitcken PCA算法的基础上建立了色彩表示的宽带多光谱空间,并定义了"累积空间覆盖率(CSCR)"来表征特定空间下光谱的重建的效率.该空间采用宽带光谱匹配方法,希望在降低多光谱图象采样、传输、处理和存储开销的同时使色彩的表示精度有大幅度的提高.实验结果表明,该空间能以很高的精度来表示原始光谱空间.     

彩色打印机色空间变换的色度密度方法

提出了一种用于彩色打印机色空间变换的方法.基于输出色彩单色色度特性与数字驱动值以及复色与单色色度特性之间存在着一维和三维的特征关系,通过色度密度的概念及神经网络方法将此特征关系定量化,由此建立了输出色度色空间与输入数字色空间之间的变换关系.采用729组训练数据的实验结果表明,该色度密度方法达到的变换精度高于一些直接建立输出输入关系的方法.喷墨打印系统的实验结果表明,输出CIELAB色度平均和最大色差分别为3.18和16.0;260组泛化测试CIELAB色度平均和最大色差分别为4.00和16.8.     

一种结合SVM的颜色识别系统研究

针对SVM算法能够克服＂维数灾难＂和＂过学习＂等困难特点,进行结合SVM的颜色识别系统研究。采用数字集成颜色传感器TCS230构成的颜色检测电路,采集目标物的RGB频率值与标准值匹配,构建SVM进行Matlab仿真,利用SVM模式识别处理输入向量,将输出结果利用CIE色差标准聚类计算,得出目标物色彩与8种常规色彩的色差,然后按照色差最小原则进行分类。设计上位机软件,试验系统的可用性,评判标准人对色彩的心理感受。实验结果分析得出,系统具有很好的可行性,完全能够达到现实应用的要求,具有广阔的应用前景。     

模式识别与LUT相结合的误差分散类逆半调方法研究

查找表(LUT)图像逆半调是一种基于模式识别原理的快速非迭代方法.其中,产生LUT数据的模板设计、LUT数据训练图集的选择,及其训练后"未出现模式逆半调值"的估计方法成为决定逆半调图像质量的关键.在分析图像半调模型的基础上,应用LUT逆半调算法对LUT数据训练图集进行了充分的实验,统计和分析了训练图集对LUT逆半调图像质量的影响,给出了其选择依据.实验表明依据该准则训练出的LUT数据在多项逆半调效果评价上表现良好.     

随机纹理图像色差检测算法研究

针对随机纹理图像在实际生产环境下的色差检测问题,在研究、分析国内外研究成果的基础上提出了基于CIELAB均匀颜色空间的色差检测算法。文中对算法进行了详细的描述。首先在HSV颜色空间下计算聚类数目,在CIELAB颜色空间下确定初始聚类中心,然后进行模糊C均值聚类,最后进行颜色特征的提取。以雨花石墙地砖为例,分别在光照、粉尘、振动三种典型干扰环境下进行了实验。实验结果表明本文提出的色差检测算法检测结果受粉尘,振动干扰影响较小,色差值小于1.5,认为无色差,而受光照干扰影响较大,色差值大于1.5,认为有色差。这一结果与人眼的视觉判断相一致。建议在实际应用中对光照条件、光源稳定性进行合理的控制。本算法对其它随机纹理产品的颜色检测也有实用价值。     

利用影像统计信息选择适用的色域对映模式

色域对映是跨媒体色彩复制的关键处理流程之一,过去的研究显示色域对映算法的表现与原稿内容有密切的关系.前人企图发展一套能够满足不同影像需求的算法.然而对于内容相异的图像而言,这些复杂的算法仍各有长短.因此,提出一套根据影像内容分析,选择最适算法的机制,希望藉由影像最适算法的选择,提升色彩复制系统的整体表现.为了在原稿输入时作实时的影像分析,必须设法降低影像统计的参数数量.为此,提出一套萃取影像关键统计因素的方法.在影像的统计上,撷取愈小的面积,运算成本愈低.研究结果显示,只要在影像的一些重要区域上作关键参数的统计分析,就能够以较低的运算成本,准确预测各影像的最适色域对映算法.     

Predicting Visible Image Degradation by Colour Image Difference Formulae

It carried out a CRT monitor based psychophysical experiment to investigate the quality of three colour image difference metrics, the CIEAE ab equation, the iCAM and the S-CIELAB metrics. Six original images were reproduced through six gamut mapping algorithms for the observer experiment. The result indicates that the colour image difference calculated by each metric does not directly relate to perceived image difference.     

基于模拟多曝光融合的低照度全景图像增强

针对低照度全景图像存在的对比度低、视觉效果差等问题,提出了一种基于模拟多曝光融合的低照度全景图像增强算法。首先,将原图像从RGB颜色空间转换到HSV颜色空间,以图像信息熵作为度量估计最佳曝光率,采用亮度映射函数对V分量进行增强处理,再将其转回RGB颜色空间得到过曝光图像;接着,以低照度图像和过曝光图像为输入,采用曝光插值法合成中等曝光图像;然后,采用多尺度融合策略将低照度图像、中等曝光图像和过曝光图像进行融合,得到融合后的图像;最后,通过多尺度细节增强算法对融合后的图像进行细节增强,得到最终的增强图像。通过与NPE,LIME,SRIE,Li,Ying,RtinexNet算法相比,在不同场景的全景图像上,亮度顺序误差(LOE)最小为322,自然图像质量评估器(NIQE)最小为2.32,无参考空间域图像质量评估器最小为5.71,结构相似度(SSIM)最高达到0.82,综合性能优于其他对比算法。实验结果表明,本文算法能够有效地提升低照度全景图像的质量。     

一种抑制图像扭曲的卷积神经艺术风格化算法

针对卷积神经图像风格艺术化过程中出现的图像语义内容扭曲,前后景边界模糊的问题,我们提出了一种抑制图像扭曲的卷积神经艺术风格化算法.首先用VGG-19网络模型对输入的内容图像和风格图像提取特征图并进行内容重建和风格重建.然后把输入的内容图像和风格图像到输出图像的变换约束在色彩空间局部仿射变换中,在输入图像RGB通道上构建Laplacian抠图矩阵,对于每一个输出区块,仿射变换将输入图像的RGB值映射到对应的输出及的位置上,实现了语义内容的约束和空间布局的控制.最后,将合成的图像叠加至白噪声图像上,并用反向传播算法迭代更新至损失函数最小,完成图像的风格化.实验结果表明,该方法生成的图像前后景边缘明显、纹理清楚,抑制了语义内容扭曲,实现了迁移图像的空间约束和颜色映射,风格化图像视觉上令人满意.     

基于可见光和近红外光图像的浊度分析

传统的光电检测系统需要复杂的电路和分光系统,以及需要专业人员进行操作。为了取而代之,结合数码摄像头的成像特点和计算机的高速信息处理能力,提出了一种利用摄像头测量浊度的方法。设计了两种基于可见光和近红外光摄像头的浊度测量装置和一个恒定光强的光源驱动电路。利用自主开发的图像处理软件获取浊度图像中的RGB数据,并将其转换为CIE Lab颜色空间。根据亮度、色差与浊度之间的关系,建立了0-1000 NTU、小于100 NTU、大于100 NTU范围内的可见光和近红外装置的亮度和色差的浊度检测模型。对所提出的模型进行对比分析,选择综合性能最好的两个测量模型进行融合,生成了一个新的测量模型。实验结果表明,三种模型与商用浊度仪的测量结果之间的相关性均大于0.999,融合模型的误差在1.05%以内,均方误差为1.14。可见光装置在低浊度测量时表现出的误差较小,受图像颜色影响较小。近红外装置在全量程和高浊度测量时更稳定、准确,更适合此类测量。     

扫描仪标准扫描原稿的制作及应用

图像复制过程中的质量控制是实现图像复制颜色再现和阶调再现的最主要工作.扫描仪是印前系统图像输入的主要设备,扫描仪的物理特性以及对原稿色彩与阶调信息的再现能力对最终的图像复制质量有非常重要的影响.因此,对扫描仪的扫描特性进行测试与校准是图像质量控制的重要工作.介绍了设计制作的扫描仪测试标准扫描原稿,并在Heidelberg色彩管理套件的Scanopen软件环境下利用该原稿对扫描仪颜色特性进行测试并生成ICC标准的设备特性文件.还对自行设计的标准扫描原稿与IT8.7/2标准原稿进行测试与讨论,并对扫描仪的标准化校正提出了一些想法.     

基于火焰彩色纹理特征的转炉炼钢碳含量预测

连续实时测量碳含量是转炉终点钢水碳含量控制的关键.针对转炉终点炉口火焰图像相似性高导致难以提取具有较强区分性火焰图像特征的问题,提出一种图像彩色纹理特征提取方法——四元数方向统计量(QDS)算法.首先,利用四元数乘法特性对火焰图像进行旋转操作得到火焰图像的四元数旋转图谱;其次,以旋转图谱指定方向和距离上像素差值的四元数...     

Color Image Modification with and without Hue Preservation

Color image modification is an essential component for several applications and the grayscale transformation is generally mapped to the color image indirectly. Although several techniques have been used for this transfer, they suffer from gamut mapping issue. In this paper, it is aimed to study the mapping of grayscale transformations to the color scale in different perspectives. Modifying the image in different color space than the original retains hue to a promising extent, but suffers from the gamut problem. A generic scheme to map grayscale changes to the color space for all kinds of spatial modification is proposed here. The hue preserving color image enhancement (HPCE) scheme discussed here is free of gamut-mapping issue and shows promising results in transferring the grayscale transformation to the color image in a simplistic manner. The proposed HPCE scheme is analysed qualitatively through visual appearance and quantitatively using color difference metrics SHAME and CID, gray image difference and EBCM measures. Different gray scale transformations such as S-type enhancement and different forms of histogram equalization techniques are applied on Berkeley dataset of 500 images to prove the efficacy of proposed algorithm.     

Correction of image drift and distortion in a scanning electron microscopy

Continuous research on small‐scale mechanical structures and systems has attracted strong demand for ultrafine deformation and strain measurements. Conventional optical microscope cannot meet such requirements owing to its lower spatial resolution. Therefore, high‐resolution scanning electron microscope has become the preferred system for high spatial resolution imaging and measurements. However, scanning electron microscope usually is contaminated by distortion and drift aberrations which cause serious errors to precise imaging and measurements of tiny structures. This paper develops a new method to correct drift and distortion aberrations of scanning electron microscope images, and evaluates the effect of correction by comparing corrected images with scanning electron microscope image of a standard sample. The drift correction is based on the interpolation scheme, where a series of images are captured at one location of the sample and perform image correlation between the first image and the consequent images to interpolate the drift–time relationship of scanning electron microscope images. The distortion correction employs the axial symmetry model of charged particle imaging theory to two images sharing with the same location of one object under different imaging fields of view. The difference apart from rigid displacement between the mentioned two images will give distortion parameters. Three‐order precision is considered in the model and experiment shows that one pixel maximum correction is obtained for the employed high‐resolution electron microscopic system.     

基于 HSV 色彩空间的改进红外与可见光图像融合算法研究

为了增强红外与可见光图像融合的目标信息、环境信息以及图像的人眼辨识度,提出 2 种基于 HSV 色彩空间的红外与可见光图像融合算法。每种算法首先将 RGB 和可见光图像分别转为 HSV 图像,并将 H 、 S 和 V 三通道分离,然后对于红外与可见光的 H 、 S 和 V 通道建立合适的数学模型相互映射融合,再将新的 HSV 图像转换到 RGB 图像。结果表明,所提的融合方法相较于传统空间域的处理方法,拥有更加明亮的目标信息、环境信息和视觉效果。