基于CCD图像传感器的彩色插值算法研究

本文讨论了基于Bayer颜色滤波阵列的CCD图像传感器的几种彩色插值算法,包括邻域插值、线性插值、相关线性插值、立方卷积插值等。本文研究了基于绿色分量的CCD彩色插值算法,并对其进行了改进。基于本文方法进行实验,结果显示,可以改善普通线性插值算法引起的图像模糊。     

基于bayer型阵列的空间域插值算法分析及改进

文章提出了一种易于硬件实现的插值算法用于图像增强处理,首先回顾了部分经典的插值算法,分析了各种方法的优势和不足,提出改进的插值算法,最后通过图片的视觉效果以及PSNR值证明改进算法具有良好的性能。     

改进的Bayer插值算法及其硬件实现

为了改善彩色恢复效果,降低硬件设计的复杂度 ,提出了一种基于Bayer格式图像彩色插值改进算法。首先,对Bayer格式原图进行二阶 拉普拉斯修正,获取水平方向和垂直方向的绿色分量 V;然 后,计算红色通道和蓝色通道分别与绿色分量的水平色差R－H、B－ H和垂 直色差R－V, 再对色差方向插值,得到水平和垂直方向的梯度并进行比较,根据比较结果选择V作为选定像素处 的绿色分量;当整幅图像的绿色分量得到后,利用给定像素周围的4个色差进 行插值计算,分别得到红 色分量,从而完成彩色图像的恢复。试验结果表明, 改进的算法在峰值信噪比(PSNR)上相 比双线性插值(BI)算法,R、G、B三通道均提高15 dB左右,且图像目视细节 丰富,伪彩色得到有效抑制,特 别是硬件实现难度方面和线性算法相当,能够做到硬件实时处理。目前,算法已经在Xilinx FPGA上实现,并工程应用,满足了项目实际需要。     

一种改进的双线性插值图像放大算法

针对传统的双线性插值图像放大算法存在的边缘模糊问题,提出一种改进算法：先计算插值点的双线性插值和最近邻点插值,然后以4个邻点的灰度方差构造权重,将二种插值进行加权融合获得最终插值结果。该算法既考虑到插值点与邻点之间距离关系,又考虑到邻点的灰度分布特性,有效地提高了放大图像的质量。实验结果验证了算法的有效性。     

基于小波的方向自适应图像插值

图像插值是图像处理的一项重要技术,经典的插值算法会产生细节模糊和边缘锯齿现象。该文提出一种基于小波的方向自适应图像插值方法,将小波变换思想和局部方向自适应插值方法结合。为了获得清晰的细节部分,对图像实施改进的方向自适应双线性插值;结合小波方法,提高插值图像的高频细节信息,并进行相关后处理,增强视觉效果。实验结果表明,该文方法插值后的图像边缘清晰光滑,有效抑制了边缘模糊和锯齿现象,相比较传统方法,插值图像的客观质量和视觉效果都得到明显增强,更加适合人眼视觉系统。     

基于FPGA的图像预处理缩放算法

论文提出一种基于FPGA的实时、高效图像预处理方案,对图像采取双线性插值算法实现缩放的关键技术进行了阐述。并为结合后续图像处理系统做了必要的图像格式转换。实验结果表明,在相同的缩放因子下,处理后图像边缘无明显锯齿现象,达到预期效果。     

数字相机色差空间双线性插值算法的实现

CCD和CMOS成像中普遍采用Bayer彩色滤波阵列,这种滤波阵列的插值算法,是决定成像质量的关键.在各种插值算法中,利用三颜色通道的相关性即色差进行插值,不仅能取得良好的图像效果,而且插值速度也适用于工业处理场合.文中研究了色差空间中的双线性插值,归纳出该算法的实用插值模板,并对其进行了仿真和对比.结果表明利用颜色分量之间的关联性可获得很好的图像效果.     

一种边缘定向平滑图像插值算法

针对传统图像放大算法边缘处理效果较差,自适应图像插值方法存在高计算复杂度的问题,该文提出一种有效增强图像边缘轮廓的插值放大算法。该算法结合边缘定向平滑滤波器和双线性插值的特点,使得图像在平坦和非平坦区域均能取得理想效果。仿真测试结果表明,与基于统计特征的自适应插值算法相比,该文提出算法能显著提高插值速度,平均运行时间降低8.33 s;与双三次插值算法相比,图像峰值信噪比平均增加0.30 dB。     

一种改进的双线性插值图像放大算法

在双线性插值算法的基础上提出了一种改进算法。从理论上分析了改进算法优越于双线性插值算法的依据,进行了MATLAB仿真实验和性能分析。实验证明,改进算法比多种传统插值算法能获得更好的视觉放大效果,处理后图像的均方误差(MSE)更小,峰值信噪比(PSNR)更高,而算法计算量并不大。改进算法更能满足视觉要求,是一种切实可行的图像放大算法。     

基于小波变换修正的双线性插值图像放大方法

首先分析小波双线性插值的图像放大算法优缺点,然后根据小波分解各部分之间也具有相似性提出了一种改善的被小波变换修正的双线性插值算法,其仿真结果显示放大后图像在细节丰富程度上不如前者,但视觉效果上改善明显.     

色差图像的数字图像拼接算法

针对有明显色彩和亮度差异的图片,在进行传统的图像拼接后,会产生肉眼可见的拼接缝,严重影响拼接效果。因此,提出一种针对存在色差的图像拼接算法。首先,计算相邻图片间的色彩校正参数和每个彩色通道的全局色彩调整参数,选择适合的颜色和亮度,对每一幅图片进行色彩校正。其次,引入SIFT和RANSAC算法,实现了图像的准确配准。最后,采取0．1加权融合算法和平均融合算法结合进行图像融合,得到最终的全景图像。实验结果表明,由于已经进行图像间的校正,减少了待拼接图像的色差,使得图像的融合更加简单。该算法对于存在色差的图片序列可以实现无缝快速的拼接,并且可根据需要调整图像的色彩和亮度。     

基于广义高斯分布的彩色图像空域隐写检测算法

揭示了彩色图像相邻像素差服从或2倍近似服从广义高斯分布，且均值为零的统计规律；指出了目前常用隐写作业模式一代替作业模式在图像隐写方面的本质弱点。同时，本文针对彩色图像的空域隐写提出了一种结合稳健性统计特性和易损性统计特性为一体的快速盲检测算法，该算法检测效率高，速度快，便于实用。     

基于自适应差值扩展的彩色图像可逆数据隐藏

针对Tian差值扩展嵌入算法存在过分修改像素值、须嵌入定位图等缺点,提出一种基于自适应预测误差差值扩展的彩色图像可逆数据隐藏算法.利用色彩分量间的相关性减小差值,用分布表将差值分为单向和双向差值,结合单向和双向差值扩展的优势提高图像质量并消除溢出定位图.采用调整像素值的方法解决像素溢出问题.并用少量的调整信息代替定位图...     

基于彩色空间的二维OSTU的图像分割算法

图像分割的研究一直是图像处理研究的热点问题,尤其是对彩色图像的分割研究更为重要,虽然对彩色图像分割的研究提出很多分割算法,但是很多算法仍存在缺陷,本文针对解决二维OSTU分割算法分割图像时计算复杂和易受噪声干扰的问题,提出将Lab彩色空间应用到二维OSTU算法中,首先将色彩图像从RGB空间转到Lab空间,然后联合利用L通道、a通道、b通道图像信息进行粗分割,最后针对其中某个通道的图像信息进行二维OSTU细分割.通过试验表明,该方法对彩色图像有较好的分割效果.     

基于单向差值扩展的彩色图像可逆数据隐藏

针对Tian差值扩展算法存在过分修改像素值、须嵌入定位图等缺点,提出一种基于单向差值扩展的彩色图像可逆数据隐藏算法。利用色彩分量间的相关性减小差值,并用较小的差值扩展量扩展单个色彩分量的像素值,扩展方向由上溢和下溢像素的数量决定;采用预先调整像素值的方法避免像素溢出,少量的调整信息即可代替定位图,嵌入容量大幅提高;提取端根据临界像素值的顺序定位调整像素的位置,用调整信息恢复调整像素,因此不需要嵌入定位图,在提取信息的同时可无损地恢复原始图像。实验结果表明,本文算法在保证图像质量的同时,嵌入容量有很大的提高。     

空间细分插值的多色打印机分色算法

研究多色打印机的反向光谱特征化,提出了一种空间细分插值的分色算法,提高了打印机颜色转换模型的精度。该算法结合颜色分区理论和胞元划分的方法,首先搜索目标颜色所属胞元空间,然后利用光谱纽介堡方程对胞元进行空间细分插值,并将满足阈值要求的插值点的通道信号值作为最终输出值。检测颜色样本的实验数据表明算法的分色精度高,平均色差达到1.013NBS。新算法能够实现多色打印机从光谱数据到通道信号值的准确转换。     

基于HSV颜色空间的改进的多尺度Retinex算法

针对带颜色恢复的多尺度Retinex算法在最后输出的图像上存有重叠的问题,提出了一种改进的子频带分解的Retinex算法,该算法不仅能增强亮点中的细节,也能增强在阴影中的细节.由于RGB这三种颜色之间有很强的关系,而HSV这三者之间没有很大的关联,能够较好的反映人对色彩的感知.实验结果表明,与基于RGB空间的多尺度Retinex算法相比,改进的基于HSV的算法更有效的增强图像在亮点和阴影中的细节,颜色更接近于原图.     

基于预测误差差值扩展的彩色图像可擦除水印

将Tian差值扩展技术应用于彩色图像,提出一种基于预测误差差值扩展的彩色图像可擦除水印算法。该算法将更小的差值扩展量分散到2个色彩分量中,同时用直方图修改法嵌入辅助信息,嵌入点由不可扩展差值的数量自适地确定。水印信号和嵌入位置由密钥决定,双密钥机制使水印更加安全。实验表明,该方法嵌入的水印不可见性好,在擦除水印后能无损地恢复原始图像。     

A lossless compression scheme for Bayer color filter array images.

In most digital cameras, Bayer color filter array (CFA) images are captured and demosaicing is generally carried out before compression. Recently, it was found that compression-first schemes outperform the conventional demosaicing-first schemes in terms of output image quality. An efficient prediction-based lossless compression scheme for Bayer CFA images is proposed in this paper. It exploits a context matching technique to rank the neighboring pixels when predicting a pixel, an adaptive color difference estimation scheme to remove the color spectral redundancy when handling red and blue samples, and an adaptive codeword generation technique to adjust the divisor of Rice code for encoding the prediction residues. Simulation results show that the proposed compression scheme can achieve a better compression performance than conventional lossless CFA image coding schemes.     

基于傅里叶变换的彩色滤波阵列插值新算法与实验验证

在数码摄像系统中,CCD彩色滤波阵列(CFA,color filter array)被用于对颜色信息进行采样,然而每个像素只能对一种颜色进行采样,为了得到全彩色图像,必须对采样数据进行处理以估计其它颜色的像素值,这个过程通常利用插值来完成。CCD彩色滤波阵列插值算法是决定全彩色图像质量的最重要的因素之一,如果插值算法不够完善,图像的色彩就会出现失真。目前已有多种插值算法被提出,针对双线性插值图像在高频处失真严重及Gunturk自适应投影迭代法计算代价较高等问题,本文从傅里叶变换域分析彩色滤波阵列采样图像,根据采样图像在频率域上可以分为处于基带的亮度信息和高频段的色差信息的特点,提出一种色差调制插值算法。通过多组实验结果对比,本文插值算法在CPSNR(color peak-signal-to-noise ratio)值与ΔEs(S-CIELABdelta E)值以及还原图像的视觉效果上均要优于一般的插值算法。