在均匀颜色空间中实现彩色图像的颜色量化

颜色量化是将原有图像中的多种颜色根据人的视觉效果归类为较少的颜色,从而用这些较少种类的颜色重新生成一幅新的图像,使量化后的图像与原图像的差别即量化误差最小.采用了将RGB非均匀颜色空间变换到L^*a^*b^*为基准的均匀颜色空间的方法,在L^*a^*b^*均匀颜色空间中对彩色图像进行颜色量化,从而解决了量化误差相对人眼不均匀的问题.首先将彩色图像的像素数据保存在单链表中,然后对链表进行扫描,并把本次扫描得到的色差最小的两个节点合并成一个新的节点.经过足够的动态运算后可得到量化处理后的图像调色板.实验结果表明,本方法具有普遍性、唯一性,可以减小量化误差,提高颜色量化的准确性.     

颜色传递技术的快速彩色图像融合

以红外和可见光图像为研究对象,提出了一种基于颜色传递技术的快速彩色图像融合算法。该算法直接用灰度融合图像和源多波段图像的差异信号构成源YCBCR分量,然后在YCBCR空间运用统计颜色传递技术形成一幅具有与目标图像相似色彩效果的彩色融合图像。算法中利用像素平均融合法和多分辨率融合法作为灰度融合方法,形成两种不同的融合策略以分别满足高实时性和高融合质量的需求。实验结果表明,提出的彩色图像融合算法能够有效地生成一幅具有自然日光色彩效果的融合图像,算法中即使采用像素平均法进行灰度融合同样可以获得令人满意的融合效果。     

基于彩色图像的运动目标分割方法

针对彩色图像Hue-saturation-intensity颜色模型各分量所携带的颜色信息不同的特点,结合区域分割算法在彩色图像中提取区域颜色特征,并将区域颜色特征作为局部阈值分割方法的阈值特征,提出一种基于图像区域颜色特征的运动目标分割方法。分割试验显示了该运动目标分割方法的有效性和可行性。提出融合梯度算子和子区合并技术进行区域分割的方法,子区合并技术能够在一定程度上防止两个独立的区域被错误的合并成一个区域, 这种区域分割方法和常用的Region growing算法的对比分割试验显示该方法对灰度变化不均匀的区域进行分割的效果优于Region growing算法。     

基于表面属性颜色分布的三维模型检索

提出了一种基于表面属性的三维模型检索方法--颜色分布.首先对颜色空间进行量化处理,然后对模型表面进行按面积均匀采样,最后统计采样点获取模型表面不同颜色的分布信息,从而形成颜色分布特征.该方法对模型的旋转、缩放以及噪声具有较强的鲁棒性.为验证颜色分布特征的检索效果,建立了一个包含1 550个颜色模型的测试库.对测试库在多种相似性度量方法下进行颜色分布检索实验的结果表明:该方法对于基于表面属性的三维模型检索具有较好的检索效果.     

基于人工免疫的彩色图像颜色约减算法

针对真彩色图像中颜色种类多、信息冗余量大的问题,通过分析生物免疫与自学习分类的相似性,提出一种基于人工免疫的彩色图像颜色约减算法。通过人工免疫的自学习颜色分类约减,将原彩色图像的颜色约减到较少的数目,便于后续的目标定位、图像分割和识别。实验结果表明,本方法具有良好的颜色约减性能,且与传统的颜色量化方法相比,本方法具有较低的量化误差。     

RGB颜色格雷码结构光三维测量技术研究

提出一种基于RGB颜色格雷码的结构光编码方法。该方法是将红、蓝条纹按二进制格雷码编码方式进行编排，并在红、蓝条纹之间用一个像素的绿条纹作为分界。由于投射光强相同，基于CCD的摄像机拍得的条纹图像中绿条纹向红、蓝区域扩散程度等同，提取绿条纹的中心即可获得条纹的准确定位，再依据三角法原理实现三维物体测量。文中具体介绍了该方法的编码、解码原理，分析了基于HSI空间的彩色图像分割方法，给出了基于3dsMAX和MATLAB环境下的重构仿真实验结果。     

一种结合彩色图像分割的图像匹配算法

在零件检测时由于背景复杂、零件表面光照不均匀且存在油污及废屑等问题,导致特征选取与模板制作困难,因此现有图像匹配算法容易出现漏识别与误识别,从而给实际应用带来困难。针对上述问题,提出了一种结合彩色图像分割的图像匹配算法。首先,将HSV颜色空间中各通道的直方图分布曲线方波化;其次,根据方波分布确定阈值,实现自适应阈值分割与目标提取;最后,利用边缘特征进行模板匹配。实验结果表明,该算法能够消除光照和背景噪声的影响,快速准确地分割出目标对象,降低特征选取与模板制作的难度,且算法消除了误识别,耗时短,准确率高,成功应用于工业生产中。     

基于LMS与RGB子空间的扫描输入数据的颜色校正

在RGB子空间内使用最小二乘原则建立从设备RGB空间直接到CIELAB空间的三维一阶映射方程,实行对扫描输入数据的颜色校正.实验验证,理想色与分别在各RGB子空间内建立的颜色映射方程所计算的颜色的色差明显小于与在整体空间建立的映射方程所计算的颜色的色差.     

马尔科夫随机场模型下的Retinex夜间彩色图像增强

由于Retinex算法在处理夜间彩色图像时容易出现光晕、颜色失真、细节丢失与噪声干扰等问题,本文基于马尔科夫随机场（MRF）提出了一种针对单幅图像的Retinex图像增强算法。该算法在HSV颜色空间下采用线性引导滤波估计图像照度分量;在MRF模型下求解仅包含物体本身特性的反射分量,并通过颜色恢复函数与增益补偿方法进行颜色恢复与校正,最终实现了夜间彩色图像的增强。实验结果表明,利用本文算法处理后图像的均值（整体亮度）可以提高2倍以上,标准差、熵、峰值信噪比（PSNR）等参数均有5%以上的提升。与其它基于Retinex原理的算法相比,本文提出的算法增强效果显著,具有消除“光晕伪影”现象、抑制噪声、颜色保真和有效地凸显边缘细节信息等能力。     

基于结构光技术的高光表面三维测量方法

分析了结构光技术对高光表面无法完整测量的原因,提出一种双目多次曝光测量和投影仪-摄像机单目测量相结合的三维测量方法。双目结构光系统中的两个相机采用不同的曝光时间采集一系列光栅条纹,并从每次曝光中选择高质量像素解相。将每次曝光的选择结果拼合成一张完整的相位图,并通过三角原理法计算三维坐标。双目结构只对左右相机可视区域测量,投影仪-摄像机单目测量避免了由于某个单摄像机视线存在高光或遮挡等原因引起的三维测量数据缺失问题,有效提高了测量结果的完整性。实验表明,上述方法测量高光表面具有良好的效果,系统测量精度可达0.06mm。     

基于光刀图像的机器人示教纠偏方法

为了解决机器人辅助在线检测系统示教过程中效率低、人为干预多的问题,针对孔类特征,提出一种通过处理光刀图像获取机器人位姿纠正参数的方法.在该方法中,纠偏过程按照将图像光刀线调整为水平方向、将被测特征调整至图像中央、根据不同特征调整最优扫描方向3个步骤进行.根据光刀图像可以求出测量坐标系与被测特征的位姿关系,并得到该位姿与...     

一种基于OV7725的低光照虹膜采集装置

虹膜诊断可以用来指导医生们从全新的角度去认识疾病和病人,目前主要应用于亚健康的诊断。本文介绍了一种通过设置图像传感器的曝光时间来改善图像质量的虹膜采集装置,同时采用的光源发光强度低,能有效减少由于光照强度大给被采集者带来的眼部不适感。     

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。     

Multi-image based method to correct vignetting effect in light microscopy images

Vignetting is the radial attenuation effect of the image's brightness intensity from the center of the optical axis to the edges. To perform quantitative image analyses it is mandatory to take into account this effect, intrinsic of the acquisition system. Many image processing steps, such as segmentation and object tracking, are strongly affected by vignetting and the effect becomes particularly evident in mosaicing. The most common approach to compensate the attenuation of the image's brightness intensity is to estimate the vignetting function from a homogeneous reference object, typically an empty field, and to use it to normalize the images acquired under the same microscope set-up conditions. However, several reasons lead to the use of image-based methods to estimate the vignetting function from the images themselves. In this work, we propose an effective multi-image based method suitable for real-time applications. It is designed to correct vignetting in wide field light microscopy images. The vignetting function is computed stemming from a background built incrementally from the proposed background segmentation algorithm, validated on several manually segmented images. The extensive experiments carried out using cell cultures, histological samples and synthetic images prove that our method almost always yields the best results and in worst cases are comparable to those achieved by using homogeneous reference objects.     

基于多特征的红外与可见光图像融合

针对传统图像融合方法易导致融合图像整体对比度低及细节反差小的问题,提出一种多特征加权多分辨率图像融合方法。首先,对多尺度分解后的低频系数进行边缘特征、平均梯度特征的提取,同时对高频系数进行相关信号强度比特征的提取。然后,通过边缘特征级融合指导像素级图像融合得到高频系数;针对合成模块中简单加权法易引起边缘或纹理局部模糊的问题,提出分两种情况分别合成同一位置的多尺度分解系数。最后,通过平均梯度特征自适应加权得到融合图像的低频系数,并对低频和高频系数进行多尺度逆变换得到融合图像。实验表明,本文方法的融合性能优于经典的融合方法,其融合质量评价指标中的标准差、空间频率、信息熵和平均梯度分别提高了15.12%、4.30%、6.15%和3.44%。     

基于图像差分的精密畸变校正研究

图像畸变是影响视觉检测精度的关键因素.通过图像差分建立畸变场微分方程,提出了摄像机光学成像系统畸变场微分方程参数的理论计算方法,实现了基于图像差分的精密视觉检测.首先给出差分成像方式及图像畸变场微分方程建立方法,然后高精度标定摄像机确定畸变场微分方程理想平移量参数,改进Harris角点提取法使其达到亚像素精度,再采用SAD角点特征匹配法确定畸变场微分方程局部位移量参数,最后利用Nelder-Mead-Simplex优化策略实现畸变场微分方程求解,获得图像畸变完整精确的描述.在石油管螺纹梳刀上的实验表明,该方法检测精度高,且仅需要2个平移自由度,极大地简化了图像检测机械装置.     

基于阵列图像的自适应光场三维重建算法研究

针对现有光场图像获取困难,深度重建过程中遮挡以及亮度变化较大区域匹配效果差、稳健性低等问题,提出了基于单反相机的光场图像获取方法以及EPI自适应三维重建算法。在图像预处理阶段,该算法利用双边滤波器对EPI进行去噪,并通过交叉检测模型求得边缘区域。在边缘深度求解以及深度扩散阶段,算法在先验似然策略的基础上,提出EPI自适应框架,通过最大类间方差(OSTU)准则自动设定阈值,舍弃类外点,使距离度量只发生在类内点之间,因此极大地消除了遮挡以及光照变化的影响,提高了边缘深度和内部深度估计的准确性和稳健性。实验结果表明,所提出的系统可以方便地获取阵列图像,成本低、操作方便,且提出的算法能较好地估计场景的深度信息,并实现场景的三维重建,比以往算法在精度上有较大提高。     

基于线结构光的桌面3D扫描技术

为了研究基于线结构光的桌面3D扫描系统,将3D扫描所需进行的各项扫描仪标定工作进行了实验,使之得以在人较少参与的情况下自动完成。对图像进行了扫描算法研究,搭建了一套由摄像头、控制板、激光器以及上位机组成的装置。对摄像机进行了标定并通过实验验证了其获得结果的准确性。同时利用光平面方程对光平面进行了标定,利用阈值法和灰度重心法相结合,对光条中心进行提取。通过对物体三维扫描将所得扫描结果与扫描实物进行了对比,分析了系统的误差。该系统具有价格低廉,使用方便等特点。     

多图像融合Retinex用于弱光图像增强

为解决弱光图像增强过程中对比度增强和自然度保持问题,本文提出一种基于Retinex的多图像自适应加权最小二乘滤波算法。首先,在图像的每个像素的R,G,B三通道中找到最大亮度值作为该像素的初始照明估计,根据Retinex理论生成反射图像,并通过形态学闭合方式调整反射图;接着,在初始照明图基础上,通过Gamma变换和双对数变换方法分别生成全局对比度增强图和局部自然度保持照明图;随后,设计一种自适应加权最小二乘滤波融合策略将三幅照明图融合成最终照明估计图;最后合成上述的最终照明图和调整反射图以获得弱光增强后的图像。实验结果表明,本文所提出算法的亮度顺序差(LOE)及盲图像质量评价(NIQE)值更低,可同时降低到4.12和3.25,较其他方法表现出更好的增强效果。证明了本文算法能有效地增强弱光图像对比度,同时保持图像自然度。