基于双域分解的图像增强算法

为解决图像增强中对比度提高与噪声抑制的矛盾,本文提出了一种基于双域分解的图像增强算法,同步实现图像对比度提高与噪声抑制.文中详述了空域分解、分层图像空域增强与变换域降噪、分层图像合成三个主要环节的原理、方法.首先,高斯滤波器将图像分解为基础层和细节层,实现对比度提高与噪声抑制的解耦合;其次,带校正功能的单尺度Retinex和硬阈值收缩的非下采样剪切波降噪算法同步实现基础层的增强和细节层的降噪;最后,分层图像合成、灰度数值延展和微分算子强化,实现合成图像的灰度延展与细节加强,确保增强图像的颜色均匀、细节突出.实验表明,本文算法提高图像对比度和抑制噪声的性能优于其他九种算法.     

基于FPGA的弱小目标增强方法

针对强光背景低对比度条件下弱小目标的特点,提出基于Sigmoid函数的图像增强方法.该方法能扩展图像中像素较多的灰度,压缩像素较少的噪声.针对传统的Cordic算法,提出了一种基于查找表-流水线乘积(LTPM)的算法实现指数运算,运用该算法,在FPGA中很好地实现了本文提出的增强算法.     

基于线结构光扫描的复杂曲面焊缝检测

针对机器人自适应打磨曲面焊接区域的识别问题,提出了一种基于线结构光的打磨机器人自动识别起始点与终止点的算法和一种深度图像增强算子.增强算子将中心像素与8邻域内像素强度差的绝对值和作为中心像素值,以增强深度图像的可视化特征和打磨区域的纹理特征.首先,对点云数据进行滤波和空洞填充处理;然后,计算每一扫描行点云在高度方向的标...     

一种新的自适应图像增强融合算法

提出了一种新的自适应图像增强融合算法,算法将输入图像分解为反映图像平均照度特征的低频分量和反映图像对比度特征的高频分量图像,基于局部灰度方差增强因子和非线性投影变换因子进行自适应图像增强处理,基于局部能量、局部归一化互相关融合测度和加权融合算子对增强后的图像进行特征提取和重构,得到融合图像.有效地将输入图像细节特征传递组合到融合图像中.     

基于量子萤火虫和增益Beta的医学DR图像自适应增强

为了解决医学DR图像对比度低、边缘模糊、细节不清晰和缺乏自适应增强的问题,提出一种基于量子萤火虫和增益Beta的医学DR图像自适应增强方法.该方法针对传统Beta变换的不足,提出了增益Beta变换方法,提出了应用于增益Beta变换的二分类别判定方法和参数约束修正方法.为实现自适应的增强,将量子计算和萤火虫群算法结合提出一种量子萤火虫群算法,提出一种FHCE图像增强质量评价标准作为算法的适应度函数,该算法可快速精确求解应用于医学DR图像自适应增强的增益Beta变换的最优增强参数值.实验结果表明这种方法提高了医学DR图像的对比度,边缘和细节更加的清晰,能够自适应增强各类型医学DR图像.     

基于分数阶微分的图像增强算法

相比传统的基于整数阶微分的图像增强算子,分数阶微分增强算子能提升图像的高频边缘信息,且非线性保留图像纹理细节和平滑区域的中低频信息。文中根据Riemann-Liouville分数阶微分定义,构造了5×5大小的分数阶微分增强算子模板,同时采用传统的整数阶图像增强算子Sobel算子、Prewitt算子和Laplacian算子,分别对灰度图像和彩色图像进行图像增强处理实验。最后,引入图像熵的计算,对图像增强的结果进行熵值大小的计算与分析。随着分数阶微分阶次的增加,分数阶微分增强算子处理后的图像熵值呈上升趋势,说明图像的纹理细节信息得到了加强。     

彩色图像的量子水印算法

为提高彩色图像的量子水印效果，本文提出一种基于新颖的增强量子描述(NEQR)的彩色图像水印嵌入及提取方法。首先将水印图像的幅度调整为与载体图像同样大小，然后采用NEQR方案将载体图像量子化，将水印图像嵌入到载体图像中。两幅图像独立存在，采用一个辅助比特进行切换。通过对水印图像中像素灰度值的24个量子比特实施相位旋转实现对水印图像的置乱。嵌入的水印图像被置乱后，每个像素的灰度信息为一个均衡的量子叠加态，测量后整幅图像为一个均匀的白噪声。水印图像的提取过程为嵌入的逆过程，只需采用嵌入过程所用算子的共轭转置即可。该方法的优点是，可在将来的量子计算机上运行，水印的嵌入不影响载体图像的视觉效果，且嵌入的水印图像具有很好的安全性。      

像素级自适应融合的夜间图像增强

针对夜间图像整体亮度低、图像细节多集中在较低灰度级范围内的特点,本文提出了一种像素级自适应融合的夜间图像增强方法。首先,通过高通滤波的方式滤除图像的大部分暗背景信息,以整体增强图像各区域灰度细节;然后,将滤波后的图像与原始图像进行像素级自适应加权融合,其中每个像素点对应的两个权值取决于滤波图像内对应像素值与目标模糊集、背景模糊集的接近情况:越接近目标模糊集,滤波图像对应像素权值增大,同时原始图像对应像素权值减小;越接近背景模糊集,则相反,以此来进一步增强图像的全局对比度,增强视觉效果。实验结果表明:增强后的夜间图像在灰度细节和全局对比度方面都得到了显著提高。对于320×256分辨率的灰度图像,在CPU主频为3.0GHz的硬件环境下,处理时间小于10ms。采用本文方法处理的夜间退化图像的成像质量得到了明显改善,且其良好的实时性能够更好地满足工程应用需求。     

基于人眼亮度阈值特性的图像增强算法

结合人眼视觉特性,提出一种面向人眼视觉的图像增强算法。在保持原图像所有像素灰度大小关系不发生倒序的前提下,以人眼可分辨的像素对数作为目标函数。为使目标函数实现最大化,首先根据人眼亮度阈值特性测试指定显示器的人眼最多可分辨的灰度级数;然后结合图像本身的灰度级数与人眼最多可分辨的灰度级数使用一种动态规划灰度级合并算法,使得灰度合并后图像中包含的灰度级数不多于人眼最多可分辨灰度级数;最后对合并后的灰度按人眼视觉亮度阈值特性做一一映射。本文算法充分考虑了图像观测过程中人眼感知与显示器显示亮度,具有明确的目标函数,图像增强效果优于目前常用算法。     

分数阶微分算子增强图像边缘和纹理

为了提高增强图像边缘和纹理的能力,分析了分数阶微分算子频域特性,大幅提升信号高频成分同时增强信号的中频成分以及非线性保留信号的甚低频成分,据此可增强图像的边缘信息和纹理细节信息。从分数阶微分定义出发,构建了近似微分算子模板及线性滤波算法。考虑到边缘和纹理具有方向性、空间邻域内像素的关联性以及相邻像素灰度值的相近性,提出在3×3模板窗口内,取中心点四个方向最大值为增强值。实验结果表明,本文提出的分数阶微分算子能明显地增强图像的边缘和纹理信息,增强后图像清晰度提高,视觉效果明显。     

双尺度灰色关联度的医学图像边缘检测方法

边缘检测是医学图像处理的关键技术之一,目的是在有噪声背景的图像中确定出目标物边界的位置.鉴于传统的边缘检测算子在医学图像中不能达到很好的效果,本文研究了灰色理论中灰色关联度在医学图像中的应用,采用了一种基于灰色关联度的图像增强以及图像处理区域选取的双尺度方法用于医学图像的边缘检测中.实验结果表明这种方法能够达到既增强了...     

基于改进直方图均衡化和SSR算法的灰度图像增强研究

为了提高偏亮和偏暗图像的增强效果,提出了一种改进的直方图均衡化和SSR算法相结合的灰度图像增强方法.对原始图像进行改进直方图均衡化增强,提取低频分量进行直方图均衡化,与高频分量融合;对原始图像进行SSR算法增强;将得到的2个图像进行加权融合.结果表明:新方法得到的图像比原始图像细节特征突出,视觉效果明显改善;对比度和信息熵得到提高、亮度得到调整.在医学X射线图像上验证了其可行性,与其他增强算法相比,新方法更有利于图像的准确分析.     

基于梯度的低对比度X线图像分割方法

在医学骨折诊断领域,X线图像是骨折诊断的重要手段,X线图像中骨骼组织的精确分割为后续的诊断提供了重要依据。为此,文中首先利用Sobel边缘检测算子得到X线图像的梯度图,然后利用灰度图像单目标跟踪算法,提出了一种基于梯度的多目标分割算法,经过三轮跟踪获得了骨骼组织的精确定位,实现了医学骨科X线图像的骨骼分割。最后,将分割结果与边缘检测和阈值方法的分割结果进行了比较。试验结果表明,该方法对低对比度图像能够得到好的分割效果,比较适合医学骨科X线图像的骨骼分割。     

Reproducible Classification of Infarct Heterogeneity Using Fuzzy Clustering on Multicontrast Delayed Enhancement Magnetic Resonance Images

Delayed enhancement MRI (DE-MRI) can be used to identify myocardial infarct (MI). Classification of MI into the infarct core and heterogeneous periphery (called the gray zone) on conventional inversion-recovery gradient echo (IR-GRE) DE-MRI images has been related to inducibility for ventricular tachycardia. However, this classification is sensitive to image noise, depends on the signal intensity characteristics in a remote region of myocardium, and requires manual contours of the endocardial border. Image analysis and fuzzy clustering techniques were developed to analyze images acquired using a multicontrast delayed enhancement (MCDE) sequence in order characterize the infarct zones. The MCDE analysis is automated and uses data fitting of signal intensities acquired at multiple inversion times. In a study of 15 patients with chronic MI, the gray zones derived from IR-GRE and MCDE images were comparable. The variability in the gray zone size associated with random noise and operator input was significantly reduced using the MCDE-based analysis compared to the IR-GRE-based analysis. In summary, the MCDE approach yields a more reproducible measure of the infarct core and gray zones on any given data set.     

基于分段直方图的图像对比度增强算法

在研究了图像基于灰度直方图的对比度增强算法基础上,提出一种对灰度直方图分段进行处理的技术。传统的基于图像直方图的对比度增强技术像直方图均衡化(HE)和灰度线性变换(LGT),在提高图像对比度的同时,灰度级也因此减少,导致图像中目标的不清晰,为后续图像处理带来麻烦。文中提出的分段直方图技术可避免此类问题产生。用阈值分割的方法将图像灰度直方图分为目标段、过渡段、背景段分别进行处理、再融合。该技术可以做到处理后的图像的灰度级依旧会分布整个0~255灰度区间,从而完整地保留了图像中目标和背景的细节特征,避免了灰度级合并带来的图像不生动、视觉效果差的问题,具有可操作性和细节完整的优越性。     

基于流域分割的医学图像伪彩色处理

当前,多数医学图像属于灰度图像,其对人眼的视觉效果不如彩色图像。为了提高图像的分辨率,根据人眼的视觉特点,采用灰度级——彩色变换方法,结合基于流域法的医学图像分割,实现灰度图像变为伪彩色图像。这里将流域分割技术与图像伪彩色处理技术结合应用在医学图像中,实验结果表明了该图像增强方法的有效性。该方法在图像的灰度范围变化时具有很好的适应性,并可突出显示出感兴趣的特定器官组织。     

一种基于模糊逻辑的图像增强算法

在分析Pal模糊增强算法不足的基础上，提出了一种改进的模糊增强算法，该算法简化了Pal算法中复杂的变换和逆变换运算，并采用新的增强算子，可根据不同类型的图像动态调整隶属度阅值υc，克服了Pal算法中隶属度阅值设置为固定值的不足，而且减少了迭代次数。实验证明，该算法适用面广，尤其时对于灰度范围相对比较集中的低对比度的医学图像，处理效果更佳。     

一种基于小波变换的图像增强方法

针对部分灰度图像分辨率和对比度低、噪声大、视觉特性差等特点,提出了一种基于小波变换和直方图均衡的新的图像增强方法。该方法将小波变换的多尺度、多分辨率的特点和直方图均衡化的方法相结合,同时再辅以中值滤波去噪和同态滤波增强,从而在很大程度上克服了单一的直方图均衡化进行图像增强时会丢失图像细节信息、增强图像噪声等的不足。实验结果验证文中方法对图像的分辨率和对比度增强有很好的效果。