基于中值滤波和直方图均衡化的图像增强方法研究

图像增强是数字图像处理技术中最基本的内容之一,也是图像预处理方法之一。文章围绕图像增强方法,研究发现先使用直方图均衡化将带有噪声的图像进行处理,然后再将图像进行中值滤波,其效果得到明显改善。     

基于Piecewise直方图均衡化的图像增强方法

提出了一种基于Piecewise直方图均衡化的图像增强方法,有机地结合了亮度拉伸和传统直方图均衡化的优点。通过定义直方图中相邻灰度级的距离,引入了一个基于直方图均值和标准偏差的Piecewise线性变换,探讨了图像过亮时Piecewise直方图均衡化参数的选取。实验表明,该方法的处理结果能有效避免现有的直方图均衡化方法中的"吞噬"问题和亮度饱和问题。在增强图像时不仅能保留细节,而且具有更加自然的视觉效果。     

基于直方图均衡化图像增强的改进方法

文章以matlab语言为背景,研究了直方图均衡化图像增强,分析了传统的直方图均衡化图像增强方法的弊端,给出了改进方法,并用实验结果证明了改进方法的优越性。     

基于高频强调滤波的医学X光图像增强算法

高频强调滤波可以在增强图像高频信息的同时保留图像的低频信息,对图像的整体灰度影响较小,可有效地增强图像的边缘细节;直方图均衡化是利用图像直方图对对比度进行调整的方法,可有效增强暗图像和低对比度图像的对比度,是一种经典有效的图像增强方法。对于亮度偏暗并或成像效果较差的医学X光图像来说,应用高频强调滤波增强其细节,再用直方图均衡化加强其对比度,可以取得较好的处理效果。     

超快激光X射线单发照相的图像增强方法研究

超快激光X射线单发照相技术具有高时空分辨能力,是观测高速运动物体形态参数如内部结构、平面性等的重要手段。但由于激光X射线脉宽在皮秒或飞秒量级、X射线能谱宽、成像环境复杂等原因,导致X射线图像背景干扰噪声大、对比度低,物体形态结构准确识别和测量难度大。在传统对比度限制直方图均衡化（CLAHE）图像增强算法的基础上,提出了一种多尺度融合的改进直方图均衡化（IHEMF）算法。该算法增加自适应裁剪阈值以适应每个区域特征,并利用亮度和梯度幅值信息将增强后图像与原始图像全局融合,最后对融合后图像去噪得到最终图像。该算法既能提高感兴趣区域的对比度噪声比（CNR）,又具有很好的保边界特征的能力。对高速飞片的静态、动态、终态等典型状态下X射线图像进行处理,CNR分别提升50.97%、90.43%和96.84%。实验结果表明所提算法在噪声抑制和结构保真方面优于其他算法,可为准确解读高速运动物体形态表征参数信息提供重要技术支撑。     

改进直方图匹配和自适应均衡的水下图像增强

为了更有效地改善水下图像的颜色,进一步提升图像的对比度和清晰度,提出改进直方图匹配和自适应均衡的水下图像增强方法。以像素均值最大的通道图像的直方图作为基准,对各通道图像分别进行直方图匹配,校正水下图像的颜色偏差;充分利用HSI颜色空间中颜色分量与明度分量的独立性,对明度分量进行自适应的局部直方图均衡化,进一步提升图像的对比度和清晰度。主、客观的实验数据显示,相对于部分现有方法,本文方法对水下图像增强后的视觉效果更优,信息熵、平均梯度、水下图像质量指标（Underwater Image Quality Measures, UIQM）和结构相似性指数（Structural Similarity Index Measure, SSIM）的值更高。因此,本文方法对水下图像具有更有优的增强效果。     

MATLAB在数字图像增强中的应用

基于数字图像增强对图像处理的重要性,将计算软件MATLAB应用于数字图像增强中,给出了用这一软件完成图像的对比度增强、直方图均衡化、平滑滤波、锐化等操作的示例,并给出了处理前后的对照图像。同时论述了MATLAB在进行图像处理试验时简洁、高效的特点。     

图像增强中直方图均衡化合理性的一种解释

本文证明了图像增强中平坦的直方图是一些合理假定的必然结果,这些假定包括灰度值被拉伸的程度应该和它在图像中出现的次数（直方图）相联系,灰度值出现的次数越多,就应该被拉伸得越厉害;图像被增强之后如果再进行一次增强应保持不变。教学实践表明,这样引入直方图均衡化易于理解,有启发性。     

基于加权直方图均衡的红外图像增强方法

针对红外图像特点和传统直方图均衡增强方法的不足,提出了一种改进的直方图均衡增强方法.先采用所提出的加权函数对红外图像各灰度级直方图进行调整,其中对背景区低灰度级的直方图进行缩小,对目标区高灰度级的直方图保持不变,然后进行均衡化处理.实验结果表明,本文提出的方法有效地压制了背景噪声,提高了目标对比度,综合性能优于传统直方图均衡和双平台直方图均衡方法.     

基于直方图的热红外图像增强方法

为了改善热红外图像的增强效果,本文提出了一种基于改进的直方图裁剪方法的热红外图像增强算法.该算法核心是确定热红外原始图像与传统的直方图均衡化图像的直方图bins中像素点的数量差,再根据范围准则,将计算出的不同bins的差值划分为不同的区块.然后重新分配直方图,确定变换函数,得到增强后的热红外图像.该算法是一种改进的全局直方图均衡化方法,在对比度增强、直方图形状和细节信息之间可以做到较好的平衡.本文算法的峰值信噪比、结构相似度和均方误差的平均值分别为27.5、0.923和0.59,均优于其他算法,实验结果表明,该方法能有效增强热红外图像.     

水下激光图像的直方图增强技术研究

为了解决在距离选通型水下激光成像系统图像增强中直方图均衡所带来的灰度级过多简并、背景提升的问题,研究了改进的基于直方图的图像增强技术。首先研究最优化问题,提出了双种群的量子粒子群算法,并以此求解图像加权对比度熵最大化意义下最优平台直方图均衡化。接着提出了改进的直方图投影算法,以二维直方图提取灰度级的相关性信息,并设计两个权值,得到加权后的直方图。实验结果表明,双种群量子粒子群算法具有较好的全局收敛性,而改进的直方图投影算法在抑制灰度级简并和增加增强效果方面进行了更好的折中。     

一种新型水下激光成像系统

提出了一种新型水下激光成像系统的模型 ,计算了该系统的成像距离和成像质量与光束发散角、接收视场角、快门开启时间等主要参数的关系 ,降低背景光的影响与提高光脉冲质量能有效地提高成像距离和成像质量。在一般海水介质中 ,这种水下激光成像系统的成像距离理论值可达2 5倍衰减长度 ,约是同步扫描和距离选通水下激光成像系统的 4～ 5倍。     

低功率半导体激光水下成像系统

论述了采用低功率半导体激光器的水下成像系统。首先介绍了半导体激光器的优点, 接着阐述了该系统的原理与组成。最后,通过水池试验,论证了这种系统的有效性。     

基于像素偏振片阵列的实时水下目标成像技术

借助偏振成像可以增强水下目标的探测效果。传统的偏振成像方法需要光学检偏器的机械转动来实现,这限制了其在水下的实时探测性能。采用基于像素偏振片阵列图像传感器开发的相机设计了一种水下实时成像系统。系统通过阵列上排布的四向微偏振片一次性捕获四向偏振图像,从而全局估算背景杂散光的偏振角和偏振度。然后利用偏振信息反解得到杂散光光强,最后借助水下成像物理模型得到去散射后的目标增强图像。实验结果表明,将像素偏振片阵列图像传感器应用到水下成像能够有效增强水下图像的对比度,且成像处理过程实时快速,进一步提高了水下目标的探测效率。     

水下激光成像系统准直器的研究

本文利用高斯光束传输特性,在水下激光成像的特定条件下,提出了设计准直器的一种新方法和最优化设计方案,并给出了最优化的流程图。计算了高斯光束通过准直器的象差,并 同步扫描水下激光成像系统准直器的设计实例。     

激光水下成像发射光学系统的研究

水下远距离激光主动成像系统对扩束发射光学系统的扩束能力及其对距离的适应性提出了较高的要求。为了在不同的成像距离处都获得适当大小的光斑,论文对激光水下成像发射光学系统进行了研究,设计了一种变倍的发射光学系统,研究了激光光束通过该发射光学系统的变换规律,推导了目标距离与变倍光学系统动镜组的位置调整量的数学关系,提出了激光水下成像变倍发射光学系统的控制方案。     

激光水下成象的技术现状和发展动向

以激光水下成象的关键技术为基础，论述水下成象的激光器件及其系统的技术现状和发展动向。     

一种水下图像增强算法的实现和仿真

〗由于水下环境的特殊性和复杂性,使得水下图像的质量差、图像对比度低。文中给出了一种基于空间域的图像增强方法,该算法利用均值算法估计水下图像背景,从原水下图像衰减背景图像,再对衰减背景之后的图像进行改进的图像锐化处理。通过对算法仿真结果的分析可知,处理后的图像整体对比度明显提升,同时使得目标的边缘更加清晰。     

距离选通在水下激光成像系统中的应用

介绍了距离选通水下激光成像技术的原理及其技术进展,并具体设计与实现了一种新型的水下激光成像系统。距离选通成像方式是一种减小水介质后向散射的有效方法,利用水介质对可见光光谱的低损耗窗口效应,采用蓝绿波长的脉冲激光器提供主动照明,CCD作为接收器,可在提高目标场景照度的同时,减小后向散射的影响,实现水下距离选通激光成像。实验证明,水下距离选通激光成像技术可以克服传统水下成像的缺点,具有成像清晰,对比度高,不受环境光源的影响等优点,已成为国内外重点研究的关键技术。