基于FPGA的红外图像细节增强算法设计与实现

双边滤波算法是一种有效的红外图像细节增强算法,具有保边去噪的效果。但由于算法运算量大,在红外视频图像处理中较难实现。本文提出了一种双边滤波+平台直方图均衡的红外图像增强算法的FPGA实现方法,选用Xilinx Virtex-5系列芯片,采用流水线和并行处理技术,能够在40 ms内完成一帧640×480的14位图像的处理,有效提升红外图像的清晰度和对比度,并满足视频图像处理算法的实时性要求。     

基于BTV正则项的图像超分辨率重建改进算法

文章在最大后验概率(MAP)随机正则化理论框架下,采用L1范数来构造数据保真项,同时为了更好的保持重建图像边缘,在结合双边滤波(BTV)正则项的基础上,提出了一种能有效利用图像梯度大小和方向信息的正则化模型.实验结果表明,此方法与L1范数结合BTV正则项经典算法相比,能更好的抑制噪声和保持边缘,且在视觉效果和客观评价两...     

基于单帧图像的彩色立体图像的生成

在分析柱透镜光栅立体图像制作原理的基础上,提出一种基于单帧图像的计算机辅助彩色立体图像生成方法。采用实际景物某一角度的单帧图像,自动模拟生成不同观测角的序列帧,并以此为基础进行立体图像的合成。分析了该方法的误差,提出相应的处理方案。实验表明,该方法只需原实际景物某一角度的单帧图像,在经济性和实用性上具有明显的优势。     

基于Gibbs模型的提高图像分辨率方法

在提高图像分辨率过程中,选择合适的成像模型是获得高分辨率图像的一个关键因素。提出一种基于最大后验概率、采用Gibbs成像模型,并利用多帧序列图像重构高分辨率图像的方法,充分利用序列图像之间的累加信息,从而快速地获得较其他方法更优的高分辨率图像。     

基于极值检测的图像滤波算法

针对极值中值滤波法在去除椒盐噪声时存在的不足,提出了一种改进的图像滤波算法.首先使用极值法检测图像中的噪声点,然后采用窗口由小到大变化的自适应算法得到噪声像素的滤波值,最后通过计算噪声像素滤波前后灰度值的差值来修正被误判像素的灰度值.对不同类型、受不同强度噪声污染图像的去噪实验表明,该方法在不同噪声率下均优于传统的中值滤波法及其一些改进算法,当噪声率较大时其去噪和保边性能得到了显著提高.     

基于对比度增强的红外与可见光图像融合

为提高低亮度红外与可见光图像融合的视觉效果,提出了一种对比度增强的图像融合算法。使用双边滤波器对光照进行估计,提出了双边滤波子带分解多尺度Retinex变换,并在此基础上对原图像进行子带分解。使用基于局部空间频率的细节增强融合策略完成子带内系数融合,使用全局方差加权融合策略完成子带间系数融合。使用非线性拉伸法将融合结果由对数域映射到显示域。实验结果表明,该方法可有效消除光晕,提高融合图像清晰度,使细节信息更突出。     

基于多分辨率图像融合算法的岩心图像拼接

针对岩心图像由于光照不均,及其自身因素导致的拼接图像出现明显拼接缝的问题,对比分析了多种图像融合算法,并将多分辨率图像融合算法引入到岩心图像拼接中,该算法利用拉普拉斯金字塔结构将图像按频率进行分解,对各个频率上的带通图像分别进行融合,再利用金字塔反变换还原出融合结果图,最终实现了岩心图像无缝拼接。     

基于多帧二维动画图像的三维自动生成技术

针对传统的三维自动生成方法存在效果差的问题,提出基于对象层次与表面层次随动渲染技术的多帧二维动画图像三维自动生成技术。采用相似度度量方法进行图形渲染的表面层次平滑处理,利用对象层次与表面层次随动信息融合方法进行动画图像渲染,实现多帧二维动画图像的三维重构与动态生成。仿真结果表明,采用改进方法进行多帧二维动画图像重构生成,图像具有较高的逼真性。     

基于众值理论的微光图像帧积分算法

帧积分算法是图像增强技术中常用的一种方法,它在处理微光图像时有一定的局限性.本文对此做了进一步的实验与讨论,提出了一种改进的算法——众值帧积分.众值帧积分是对邻帧内对应像素点的灰度值作数学统计,并取出现几率最大的像素灰度值作为滤波结果,因此处理过的图像更接近真实.实验结果表明,众值帧积分能有效地抑制微光图像中的亮点噪声和暗点噪声,对图像边缘的保护特性比帧积分好,具有重要实用价值.     

基于图像传感器的图像画质增强算法研究

针对图像在传输过程中易引入噪声、色彩质量下降、中值滤波导致图像细节丢失和均值滤波出现模糊等问题,提出了一种可以应用于CMOS图像传感器的图像画质增强和滤波算法.该算法对插值后的Bayer图像数据进行一维空间的增强和降噪处理,首先将图像从RGB空间转换到YUV空间,在Y通道上用改进的直方图均衡化方法实现图像明暗程度的对比度增强调节,对U、V通道采用分段式线性调节方法实现饱和度调节;然后对Y通道进行自适应降噪,对U、V通道进行加权中值滤波降噪,以满足后续处理对图像质量的要求;最后在Y通道上,采用基于Laplace算子的锐化掩模进行锐化处理,保证图像的细节清晰可见.实验结果表明:从图像视觉效果来看,相比单独使用中值和均值滤波,所提出的自适应滤波得到的效果更好,图像细节保存较好、模糊程度低、图像更为清晰,且色彩质量更高.通过对比峰值信噪比(PSNR),对混合噪声进行处理时,该滤波算法的PSNR优于中值和均值滤波,有效地抑制了噪声.整个算法在一维邻域空间进行,更容易在有限的硬件上实现较好的图像处理结果,满足小面积低功耗的要求.     

基于视觉对比度分辨率的红外图像增强算法

针对传统红外图像增强方法存在增强后目标边缘模糊及背景噪声过增强的缺陷,结合人眼视觉特性,提出了基于视觉对比度分辨率的非线性变换算法。该算法根据人类视觉在不同背景灰度下分辨目标的能力不同,自适应调整灰度变换曲线,使目标映射到人眼分辨的敏感区域,同时使背景噪声映射到人眼分辨的不敏感区域。经测试表明:提出的算法与传统算法相比更易突出红外图像目标的细节信息及其边缘轮廓,峰值信噪比提高近1倍,对比度增益提高近0.5倍。     

MCP输入增强膜对像增强器主要性能的影响研究

MCP是一种超快响应的电子倍增器,在像增强器和光电倍增管中有广泛应用。本文首先介绍了MCP输入增强膜原理,之后利用真空镀膜方法在MCP的输入端镀制了一层具有高二次电子发射系数的膜层,并通过面电阻、XPS表征了膜层特性。通过试验,对比测量了镀膜MCP和常规MCP像增强器的信噪比、MCP增益以及像增强器分辨力,测量结果表明,镀膜MCP像增强器的信噪比、MCP增益较常规MCP像增强器的信噪比、MCP增益均有提高,但像增强器分辨力有所下降。常规MCP像增强器的信噪比平均为25.27、MCP增益平均为209.5、像增强器分辨力平均为61 lp/mm,而镀膜MCP像增强器的信噪比平均为29.53、MCP增益平均为450.5、像增强器分辨力平均为54.75lp/mm。镀膜MCP像增强器信噪比和MCP增益提高的原因是MCP输入端镀膜以后,表面二次电子发射系数提高。另外由于MCP输入端表面二次电子发射系数提高,导致镀膜MCP输入端表面散射电子数量的增加,使得镀膜MCP像增强器分辨力有所下降。     

基于小波变换的弹载图像分辨率及帧频控制

针对弹载视频图像在战场中的应用背景,分析了在进行弹载图像信源压缩编码时对图像分辨率及帧频的特殊处理要求。在简要介绍了小波变换及其逆变换的理论后,给出了基于小波变换的弹载视频图像的分辨率及帧频动态控制的数学模型。结合小波视频编解码专用芯片ADV611/ADV612对在进行弹载视频图像压缩编解码系统的设计时如何实现图像分辨率及帧频的控制给出了参考建议。     

一种基于高分辨率的模糊矢量量化算法

本文在矢量量化中引入了分辨率思想,并从分辨率的角度考察了原有算法,针对它们在分辨率方面存在的缺点,提出了一种典型的分辨率调制方法以及相应高分辨率算法,实验也取得了令人满意的对比结果.     

基于分形理论的图象编码改进算法

基于分形理论的图象编码算法可以获得比经典图象编码算法高得多的压缩比，是很有潜力的一种算法。基本的分形图象编码技术虽然有许多优点，但其细码时间长，匹配复杂，从实用考虑，还须从多方面进行改进以提高性能。本文给出一种自适应的改进算法，利用混合编码将块截短编码（BTC）与分形编码技术相结合，同时采用三级分决技术和块分类技术，使压缩比可在20～256之间随图象特点而取值，此算法在信噪比（PSNR）方面亦有所提高。     

基于小波域热红外降质图像滤波增强方法研究

随着现代网络传输和视频通信技术的快速发展,大大拓宽了热红外图像的应用领域.提出了一种基于小波变换的热红外将质图像滤波增强方法.该方法以受到不同强度高斯白噪声和脉冲噪声构成的混合噪声模型的热红外降质图像为研究对象,首先对其进行二维小波变换,从而获得高频和低频小波分解系数;鉴于低频小波分解系数包含图像大部分信息,基本不受噪声干扰的特点,引入直方图均衡化法进行增强处理,以改善图像低频信息的对比度;根据各方向的小波高频分解系数中噪声的分布特征,对经典数学形态学滤波算法进行研究,分别设计出几类多尺度多方向的结构元素,实现对各高频小波分解系数中噪声的三级串联滤波处理,在此基础上进行自适应同态滤波增强,以最大限度改善滤波后图像质量.最后进行小波分解系数重构.实验结果表明,该算法对于热红外将质图像的处理效果优于单纯进行经典数学形态学滤波和已有的改进数学形态学滤波,为该类降质图像的滤波增强处理提供了一条可供借鉴的思路.     

基于小波变换的高分辨率遥感图像复原算法实现

为了促进遥感图像的后续研究,针对高分辨率遥感图像实现了基于小波变换的迭代收缩（IST）图像复原算法。考虑到算法在复原过程中对内存需求较大,实现过程中采用内存映射文件的方法,将高分辨率遥感图像映射到进程地址空间。针对分块复原图像时通常会伴有边缘跳变现象,影响拼接后的图像质量的问题,使用特殊分块策略对图像进行分块处理。复原算法在VC平台下实现,通过遥感图像复原实验,并对复原图像进行评价分析,复原性能和效率良好。     

基于图像配准的高分辨率遥感图像道路追踪

本文从图像配准的角度,提出了一种新的半自动地从高分辨率遥感影像中提取道路的方法。此方法通过种子点自动获取道路影像模板,并采用扩展的Kalman滤波方法进行预测,在预测点附近选取目标窗口,通过最速梯度下降法在目标窗口内快速搜索与模板最相似的影像,如此往复,进而实现道路追踪。我们在多幅0.61m分辨率的QuickBird影像上进行了实验,结果表明:此方法能够快速、准确地提取道路,需要的人工干预少,具有一定的越障能力,有较好的鲁棒性。