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。     

oRGB颜色空间的夜视图像彩色融合

针对红外与可见光双波段夜视图像增强提出了基于oRGB颜色空间的彩色融合算法。选择亮度与颜色分离的对立色颜色空间,应用多尺度Top-hat变换方法将红外与可见光增强融合图像作为伪彩色图像的亮度分量,根据双波段图像的差异性并结合参考图像色调构造颜色分量;为避免线性变换的颜色传递方法容易造成灰度级压缩或过饱和情况,在分析颜色传递机理的基础上,使用非线性的直方图匹配方法实现颜色传递。实验结果表明,融合图像的颜色分布更自然,纹理细节、整体亮度和对比度等视觉特征表现更优。     

自然彩色化双通道实时图像融合系统

考虑硬件资源与运算速度的需求,设计了一种基于数字信号处理(DSP)的具有自然彩色效果的红外与可见光图像融合系统.该系统采用软硬件结合的方法进行双通道图像配准,基于YCbCr空间实现伪彩色融合,然后利用自然真彩色参考图像对融合结果进行颜色传递.系统采用基于统计特性的颜色查找表技术,利用参考图像与伪彩色融合图像的统计特性修正颜色查找表,提高了计算效率.在系统的硬件平台上进行了实验,结果表明,系统融合图像接近自然色彩,在保留可见光图像细节的前提下,有效地突出了红外图像中的热目标.该系统融合速率达到25 frame/s,能够实现红外与可见光图像的实时融合与自然彩色化,有助于观察人员快速地发现目标,弥补了单一图像传感器的不足.     

基于色彩传递的生物医学图像彩色化

单色生物医学图像的彩色化通常需要手工操作.基于色彩传递的彩色化方法在生物医学成像过程中应用计算机给单色生物医学图像添加颜色,是一种跨学科的新方法.首先根据单色图像的内容确定一幅合适的彩色图像做参考图像,然后单色图像和彩色参考图像转换到去相关的对立色空间(1 αβ颜色空间);用亮度通道邻域统计量匹配的方法为单色图像的每个像素选取最佳参考图像采样点,并将最佳参考图像采样点的颜色赋值给相应的单色图像像素;最后,传递结果转换到RGB颜色空间显示.经过这样的处理过程,单色生物医学图像获得了看上去近似于参考图像的色彩,与传统方法相比更方便高效.     

夜视图像自适应彩色化融合算法

夜视图像的彩色化是图像融合研究的一个重要方面,在军事侦察、遥感技术等方面有着广泛的应用.本文提出一种基于统计学的夜视图像自适应彩色化融合算法.通过主分量分析,实现颜色空间的转换;根据图像整体和局部信息制定融合规则,将源(彩色)图像的色彩迁移到夜视(灰度)图像上,使其呈现出自然的色彩.     

细节保留的多曝光图像融合

针对传统的多曝光图像融合算法存在的细节丟失严重和鬼影现象,提出了一种细节保留的多曝光图像融合算法。该算法首先计算曝光序列的3个特征指标:图像细节、曝光亮度和色彩信息,其中图像细节通过引导滤波计算,曝光亮度的权值由高斯方程分配,而曝光序列的色彩信息用色彩饱和度表示。然后,利用差分图和邻域相关系数检测多曝光序列中运动物体,利用3个特征指标和运动目标检测结果分别计算静态场景和动态场景的融合权值图。为了消除噪声的影响,采用递归滤波器来修正融合权值图。最后,采取加权融合的方式得到融合图像。选取10组不同的曝光序列,分别从主观和客观两方面与6种传统的融合算法进行了比较。实验结果表明,本文算法保留了丰富的细节信息,呈现出了更加生动自然的现实场景,并且有效去除了由运动物体产生的鬼影现象,效果优于其他比较算法,在静态场景和动态场景的曝光融合中都取得了好的效果。     

基于双边滤波MSR与AutoMSRCR融合的低光照图像增强

针对在低光照环境下拍摄的图像受光照强度的影响而导致图像质量差的问题,本文提出了基于双边滤波的MSR与AutoMSRCR算法融合的低光照图像增强算法。首先,在原始低光照图像的HSV颜色空间中针对V分量使用基于双边滤波MSR算法对亮度通道进行增强,得到保留原有色彩信息的亮度增强图像。然后,将此初始亮度增强图像运用CLAHE算法基于LAB颜色空间进行亮度通道细节增强,得到细节增强的图像。最后,采用AutoMSRCR算法对原始低光照图像进行处理,并与细节增强图像进行加权融合得到最终的增强图像。以UCIQE,AG,SD,IE为评价指标,将经过该算法增强的图像与MSR算法,MSRCR算法,CLAHE算法,改进GAMMA算法等进行比较。结果表明,使用该图像增强算法处理的图像效果最佳,UCIQE达到了0.472 1,AG达到了12.674 2,SD达到了0.263 2,IE达到了7.637 9。增强后的图像色彩信息更加丰富,图像更加清晰,图像对比度更好,图像的边缘纹理信息保留更完整,图像质量更高,本研究为低光照图像增强提供了一种可行方法。     

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。     

应用第二代Curvelet变换的遥感图像融合

提出了一种基于第二代Curvelet变换遥感图像融合算法。将具有高空间分辨力的Pan图像与Ms图像的待融合波段图像进行直方图匹配,并对直方图匹配后的Pan图像与待融合波段Ms图像分别进行Curvelet变换分解,得到各自的低频子带系数和各带通方向子带系数;采用一定的融合规则对Curvelet变换系数进行组合得到融合图像的Curvelet系数;最后对组合后的系数进行Curvelet重构得到该波段具有高空间分辨力的Ms图像。对IKONOS卫星遥感图像的仿真实验结果表明:与传统的基于亮度-色调-饱和度彩色空间变换融合算法相比,该算法使融合后的Ms图像整体光谱保持度提高了10.54％,而与传统的基于小波变换的图像融算法相比,其空间质量提高了0.81%~1.12%, 有效解决了基于亮度-色调-饱和度彩色空间变换融合算法中光谱失真严重和基于小波变换图像融合算法中空间质量较低的缺点,使得融合后的Ms图像在最大可能地保持原始Ms图像光谱特性的同时,显著提高了融合图像的空间质量。     

图像局部彩色化的全局扩展算法

提出了图像局部彩色化的全局扩展算法,在给样本块上色之后,将图像纹理特征和亮度统计值作为图像特征向量分量,用于建立与样本块的对应关系;利用图像邻域信息的偏度和峰度,根据样本块对整幅图像聚类;利用查找每个像素点邻域像素所属聚类域的方法确定此像素点所属聚类域,在对应样本块中选取最佳匹配像素,实现目标图像全局彩色化,使彩色化结果图像在不同颜色边界的过渡更加自然、平滑、流畅.     

压缩感知图像加权融合算法在热 故障监测中的应用

Aiming at tlie problems of large date in color image fusion of tlie thermal fault location of electrical equipment,researches and inductions were made for the color image fusion and compressed sensing theory,a kind of infrared and visible color image fusion algoritlim based on compressed sensing was proposed. Firstly,the infrared thermal image and visible color image date was decomposed into three channels of R,G,B,each channel of the date was represented by wavvlet-basis. Secondly,Gauss random matrix was used to sample the sparse data and get the measured value,the measurement value of the corresponding channel was fused by the weighting factors. Finally,the orthogonal matching pursuit reconstruction algorithm (OMP) was performed to reconstruct the fusion data of each channel,the reconstruction data was restored to the color fused image. The results indicate that the proposed algorithm can achieve fusion with less than 50% of the sample points. The value of AG,PSNR,SF,IE is close to the index of traditional data fusion,which maintaines the information of high temperature area and background area perfectly. [ABSTRACT FROM AUTHOR]     

改进的响尾蛇双模式细胞模型的图像融合

由于基于经典Waxman融合模型得到的伪彩色融合图像目标不够清晰,本文提出了一种改进的感受野融合模型。对红外图像和可见光图像分别进行了ON对抗增强和OFF对抗增强;将红外ON对抗增强图像馈入中心-环绕感受野模型的中心兴奋区域,可见光OFF对抗增强图像馈入环绕抑制区,得到融合图像的B分量;将红外OFF对抗增强图像馈入中心-环绕感受野模型的环绕抑制区域,可见光ON对抗增强图像馈入中心兴奋区,得到融合图像的G分量;将可见光ON对抗增强图像直接作为融合图像的R分量;然后,输出RGB伪彩色融合图像。最后,用Waxman方法和本文提出的方法分别对两组源图像进行融合,并用信息熵和平均梯度对融合结果进行了评价。结果表明,采用提出的模型,第一组融合图像的信息熵和平均梯度比Waxman融合模型分别高出0.314 6和0.004 1,第二组融合图像的信息熵和平均梯度比Waxman融合模型分别高出0.255 1和0.002 7。得到的数据显示本文提出的融合模型的融合效果优于经典Waxman模型。     

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。     

多层次信息融合在铁谱图像磨粒识别中的应用

针对铁谱图像磨粒识别中异类信息综合利用率较低的问题,提出多层次信息融合的铁谱图像磨粒识别方法。首先,在铁谱图像二值化分割的基础上进行二值滤波,结合彩色铁谱图的R、G、B三分量,实现铁谱图像的彩色滤波。其次,以实际采集的磨粒图像样本为例,提取滤波后二值图像的形态特征,以及滤波后彩色图像的颜色特征;在特征层利用PCA对异类特征进行维数约简,并结合SVM和k-fold交叉验证,实现形态特征和颜色特征的特征层融合;在决策层将异类特征的SVM概率输出结果作为D-S证据理论的基本概率分配函数,实现形态特征和颜色特征的决策层融合。通过与形态学滤波结果对比,验证了本文提出滤波方法的优越性;其次,不同层次的信息融合结果表明,与单独使用颜色特征和形态特征相比,异类信息融合后可实现优势互补,有效提高故障磨粒的识别准确率。     

一种基于HSI和小波变换的可见光和红外图像融合新方法

针对传统的HSI(色度—饱和度—亮度)图像融合方法易出现颜色失真和传统的小波融合方法存在分块模糊的现象,文中提出一种基于HSI和小波变换的可见光和红外图像融合新方法。该方法首先通过HSI变换获得红外和可见光图像的亮度成分,采用基于方差匹配度的融合规则对两者进行小波融合,得到新的亮度分量,并选用红外图像的饱和度分量和可见光图像的色度分量,进行HSI逆变换获得最终融合图像。实验结果表明:该方法在提高图像清晰度、突出图像细节和热目标等方面效果显著。     

彩色遥感图像的亮度直方图局部线性化增强

针对遥感图像能量低的实际问题,提出了一种亮度直方图局部线性化图像增强方法来提高彩色遥感图像的可视效果。首先,对RGB模型描述的彩色遥感图像进行HSI变换,以有效分离H、S和I分量;其次,对亮度I分量进行传统的直方图均衡化,得到均衡化灰度映射曲线;然后,将图像梯度作为目标函数,求出最优的线性化折点位置,对灰度低端动态范围映射曲线进行线性化处理,得到局部线性化的灰度映射曲线;最后利用新的灰度映射曲线对图像进行增强处理。Himawari-8真彩色图像增强实验结果表明,经亮度直方图局部线性化增强后,像素平均梯度由73提高到了147,较传统的RGB域直方图均衡化的123及HSI域直方图均衡化的134高;图像信息熵由5.87提高到6.63,全部优于传统的RGB域直方图均衡化和HSI域直方图均衡化。本文方法有效地改善了彩色遥感图像的可视效果,提高了图像对不同目标的辨识能力。     

基于小波系数邻域特征的图像融合

在利用小波变换进行图像融合的基础上,研究了融合因子的选取方法。由于小波变换在时域和频域中同时具有良好的局部特性,为了很好地利用小波变换的这种特征,提出了利用小波系数的邻域特征(邻域方差)来定义融合因子的思想。评价融合算法的性能应该从融合图像的信息增加量和融合图像的失真度两个方面来评价,融合图像的熵用来描述融合图像的信息含量,相对熵可以描述融合图像的失真度,评价结果显示出其方法的实用性。实验表明该算法用于医学图像的融合能得到很好的效果。