结合精确大气散射图计算的图像快速去雾

提出一种基于精确大气散射图的单幅图像快速去雾算法.首先基于大气散射光的特性,充分利用双边滤波保边缘的平滑特性,估测大气散射光和图像局部对比度,并通过引入像素值与平均灰度值的比较,得出更加准确的大气散射图,然后根据大气散射模型复原雾天图像.通过对获得的结果图像进行色调调整和局部去噪的优化处理,得到一幅视觉上较真实的清晰无雾图像.通过与几种典型的图像去雾算法比较,表明本文算法对于远景和深度发生突变的位置可以获得更好的去雾效果.同时,本文算法的时间复杂度与图像大小成线性关系,并且由于本文算法可以并行运行,因此可以进一步采用GPU加速,从而使得本文算法可以满足实时应用的需求.     

基于局部适应性的高动态范围图像显示方法

在高动态范围环境中，人眼依靠局部适应性也能够观察到细节变化。提出了一个基于区域信息的局部适应亮度计算方法来模拟局部适应性。使用区域生长法对图像进行分割，然后采用基于区域的双边滤波技术来计算每一像素的局部适应亮度，再联合色调映射算子获得可显示的低动态范围图像。实验结果显示，输出的图像避免了光晕，同时较好地保持了细节。     

基于色阶重建的彩色图像增强算法

色阶重建技术已应用于高动态范围图像的处理中.应用色调映射技术和局部亮度适应性原理,提出了彩色图像增强的算法来改善彩色图像的可视性.使用一个参数自适应的可变基的对数函数对亮度图像进行变换,采用双边滤波技术来计算每一像素的局部适应亮度,再对彩色图像的对比度进行调整.实验结果显示,图像的暗区部分获得了较好的可视性和细节,同时对比度获得改善.     

基于局部特征描述的多模态视网膜图像配准*

提出了一种基于局部特征描述的多模态视网膜图像配准方法,该方法采用圆环结构划分关键点周围区域,通过局部梯度方向直方图构造特征描述子,并对所提取的特征向量进行规范化。实验证明,该算法在多模态视网膜数据集上提高了配准的成功率,相比于经典算法提高了算法的速度和鲁棒性。     

高动态范围图像全局与局部色调映射的融合

针对高动态范围(HDR)图像显示于普通显示设备的问题,提出一种新的结合全局与局部的色调映射方法,先对高动态范围图像分别进行全局和局部的映射,对所得的图再各自进行曲波分解,然后对分解系数进行加权融合.用5组HDR图进行验证,结果表明:用该方法得到的图像有更好的视觉效果.     

区域和局部信息结合的双向医学图像配准

提出了一种新的基于区域互信息和局部频率信息结合的双向图像配准测度。首先,以原参考图像为参考,计算出正向变换下图像的区域互信息和Gabor滤波后的得到局部频率 信息;同时,以输入图像为参考图像,计算出逆变换下的逆向互信息和局部频率信息。将正向与逆向变换下的互信息和局部频率信息各自相乘后求和,减去两幅图像对应的配准残 量,得到双向图像配准度量,用于对输入图像进行配准。仿真实验结果在验证分析结果的同时也表明,方法对图像噪声、分辨率等具有较高的鲁棒性,可有效提高配准的精度。     

基于人眼视觉特性的图像视觉质量评价方法

为了更好地评价图像质量,在研究人眼视觉模型和人眼视觉特性的基础上,提出一种自顶向下的无参考图像客观质量评价方法。对待评价图像进行分块,并在每个色彩通道中对子块进行计算,输出平均视觉特性值,使评价模型既符合客观质量评价的优点,又兼顾人眼视觉感受,符合人眼主、客观一致性。选取美国TEXAS大学LIVE的图像数据库中图像的主观评价值对方法进行了实验证明,实验结果表明所提方法与主观评价取得了较好的一致性。     

Ambient‐light‐adaptive image quality enhancement for full‐color e‐paper displays using a saturation‐based tone‐mapping method

Full‐color e‐paper displays that have a small color gamut encounter image tone distortions and contour artifacts in high‐saturation regions. To solve these issues, in this paper, we comprehensively measure the colorimetric responses of input image signals and demonstrate that the perceptual colorfulness in terms of chroma abnormally declines when the input saturation is beyond a certain value. Accordingly, saturation‐based tone‐mapping curves are developed to map the abnormal high saturation to the range that the display is able to normally render. By testing several test charts and natural images, the recoveries of the original image tones and the removals of the contour artifacts are experimentally verified. More important, by discussing how to conduct a database of tone‐mapping curves for different ambient lights and utilize the database for an unknown ambient light, the proposed method is proven to be completely ambient light adaptive.     

基于JPEG2000的高动态范围图象压缩

高动态范围图象对真实场景的色阶和动态范围进行编码,如辐射度图。通过对JPEG2000编码器进行扩展,提出了一个高动态范围静态图象的压缩方法。该方法基于应用于高动态范围图象显示的色调映射技术,通过可变基底的对数映射函数对图象像素的32位浮点格式的辐射度值进行变换,然后将数据输入到JPEG2000编码器,并依据HVS模型的对比灵敏度特性对小波系数进行加权处理。实验显示,该方法对图象有较大压缩率的同时还保持较好的主观质量。     

基于最小二乘法的HDR图像快速滤噪算法

提出一种针对高动态范围（HDR）图像滤噪的新方法,通过对用于合成HDR的一组图像进行滤噪来实现。在亮度空间中,通过求解加权最小二乘问题拟合L-t直线,并用该直线修正亮度值,从而到达滤噪目的。实验表明该算法运算量小,能有效去除椒盐型噪声,对高斯型噪声抑制效果明显,优于A.&E.(Ahmet&Erit)的加权求和滤噪算法。     

An evaluation of image reproduction algorithms for high contrast scenes on large and small screen display devices

Rendering high contrast scenes on display devices with limited dynamic range is a challenging task. Two groups of algorithms have emerged to take up this challenge: tone mapping operators (TMOs) and more recently exposure fusion (EF) techniques. While several formal evaluation studies comparing TMOs exist, no formal evaluation has yet been performed that compares EF techniques with each other or compares them against TMOs. Moreover, with the advancements in hand-held devices and programmable digital cameras it became possible to directly capture and view high dynamic range (HDR) content on these devices which are characterized by their small screens. However, currently very little is known about how to best visualize a high contrast scene on a small screen. Thus the primary goal of this paper is to provide answers to both of these questions by conducting a series of rigorous psychophysical experiments. Our results suggest that the best tone mapping algorithms are generally superior to EF algorithms except for the reproduction of colors. Furthermore, contrary to some previous work, we find that the differences between algorithms are barely perceptible on small screens and therefore one can opt for a simpler solution than a more complex and accurate one.     

基于多元图形特征与云模型理论的质量评价方法研究*

针对综合质量评价中评价结果不能充分反映主、客观因素共同作用的问题,提出了一种基于多元图表示原理与云模型理论相结合的综合质量评价方法。该方法基于多元图表示原理,应用雷达图表示方法的图形面积融合多指标参数,结合云模型理论定性定量转换强大功能,实现综合质量评价,得到符合人类思维方式的定性定量综合评价结果。以成都市土壤为研究对象,实验结果表明,该方法得到的定性定量相结合的综合评价结果符合实际数据的分布和人的思维方式,是一种充分反映主、客观因素共同作用的评价方法。该方法适用于多指标参数的质量评价问题。     

基于多尺度分解的色调映射算法

针对高动态范围(HDR)图像显示于普通显示设备的问题,提出一种新的基于多尺度分解的色调映射(TM)算法。首先利用局部边缘保留(LEP)滤波器对HDR图像进行多尺度分解,有效平滑了图像的细节同时保留了突出的边缘;根据分解后各层的特点和压缩的要求,提出一个带参数的动态范围压缩函数,通过变化参数以便压缩图像的粗尺度层并增强细尺度层,从而压缩图像的动态范围并增强细节;最后重组各层并恢复颜色,所得到的映射后图像具有良好的视觉效果。实验结果证明,该方法在自然度、结构保真度和整体的质量评价上都要优于Gu等(GU B, LI W J, ZHU M Y, et al. Local edge-preserving multiscale decomposition for high dynamic range image tone mapping ［J］. IEEE Transactions on Image Processing, 2013, 22(1): 70-79)和Yeganeh等(YEGANEH H, WANG Z. Objective quality assessment of tone-mapped images ［J］. IEEE Transactions on Image Processing, 2013, 22(2): 657-667)提出的方法,同时也避免了局部色调映射算法所普遍存在的光晕效应。该算法可以用于HDR图像的色调映射。     

图像引导滤波的局部多尺度Retinex算法

Retinex算法是一种用于消除由光照变化给图像所带来的负面影响的图像增强算法。该算法的求解通常需要基于入射分量分段光滑的假设,利用正则化的方法迭代求解,计算效率低。文中基于一项最近提出的研究——"图像引导滤波",提出一种非迭代的Retinex算法框架。基于反射分量也满足分段光滑的假设,采用两次图像引导滤波克服了图像噪声所带来的影响。然后在基于小波变换域图像融合策略的基础上,提出基于图像引导滤波的多尺度Retinex算法,实现图像细节增强与颜色保真之间的平衡。实验结果表明,与各种算法相比,该算法在克服噪声、细节增强和颜色保真方面能够取得更好的效果。     

局部自适应混合模型的遥感图像去噪算法

遥感图像的噪声分析和去除作为经典问题一直受到关注并成为遥感图像处理的一个重要研究领域。传统的去噪方法在一定程度上可以去除图像中的噪声,但往往在去噪的同时会使图像的边缘和细节信息模糊化。针对P-M模型在去除遥感图像高斯噪声时所存在的对图像强边缘和细节附近的噪声难以去除,以及ROF模型通常会导致平坦区域出现“假边缘”,甚至会产生块状效应等问题,提出一种基于局部自适应的混合模型。该模型针对图像局部区域所包含纹理信息的不同,自适应地调整约束权函数,使模型在平滑局部区域能更多地发挥P-M模型的特点,而在纹理丰富或边缘区域则更多地发挥ROF模型的特性,使模型在有效地去除高斯噪声的同时,很好地保护了遥感图像中的边缘特征和细节纹理信息。实验结果表明,对相同的高斯噪声所提出的混合模型去噪后图像的SNR较P-M和ROF模型分别提高了3dB和2dB。     

HDR Image Generation based on Intensity Clustering and Local Feature Analysis

This paper describes a cluster-based method for combining differently exposed images in order to increase their dynamic range. Initially an image is decomposed into a set of arbitrary shaped regions. For each region we compute a utility function which is based on the amount of presented information and an entropy. This function is used to select the most appropriate exposure for each region. After the exposures are selected, a bilateral filtering is applied in order to make the interregional transitions smooth. As a result we obtain weighting coefficients for each exposure and pixel. An output image is combined from clusters of input images using weights. Each pixel of the output image is calculated as a weighted sum of exposures. The proposed method allows recovering details from overexposed and underexposed parts of image without producing additional noise. Our experiments show effectiveness of the algorithm for the high dynamic range scenes. It requires no information about shutter speed or camera parameters. This method shows robust results even if the exposure difference between input images is 2-stops or higher.     

基于超像素的深度图修复算法

随着计算机视觉领域不断的发展,用于描述场景深度信息的深度图受到越来越多的关注。针对深度图中由于深度信息缺失导致的图像空洞、深度值准确度不高及图像噪声等问题,提出了一种融合超像素和基于方向的联合双边滤波器的深度图修复算法来改善深度图的质量。该算法引入了基于超像素的自适应滤波窗口,并对不同类型的空洞像素点采用不同的滤波算法,从而对深度图进行修复和优化。定性对比实验和定量评价结果表明,其可以有效地修复深度图空洞噪点,获得高质量、高准确性的深度图。     

基于单张人脸图片和一般模型的三维重建方法

提出一种使用单幅人脸照片进行特征提取、标准模型变形的全自动三维人脸重建方法。使用改进ASM方法自动精确提取人脸特征点,通过使稀疏形变模型匹配平面特征点来获取照片人脸的深度信息,再将一般人脸模型变形到特定人脸。基于肤色模型优化的ASM提取人脸特征,使得一定角度的侧面照片也可以有很好的重建效果。同时,使用基于肤色模型的纹理融合技术使侧面信息缺失的问题得到很好解决。实验证明,该方法快速简便,只用单幅照片全自动化完成重建,无须用户交互,生成的三维模型有较好的真实感。     

基于柱面模型的鱼眼影像校正方法的研究

鱼眼镜头突破普通相机对视场的限制,然而它存在畸变。从基于球面透视的柱面模型出发,介绍如何对整幅鱼眼影像进行畸变校正,提出一种基于球面透视的柱面模型的等弧长映射方法,并给出具体算法的推导,实现了对鱼眼影像畸变的校正,取得了较好的效果。     

基于双边滤波的多尺度图像融合

提出一种彩色图像和近红外图像的融合算法,先给出一种改进核函数的双边滤波器,然后应用该双边滤波器和高斯滤波器相结合多次作用于彩色图像和近红外图像,得到低频图像、边缘图像、细节图像等不同尺度的图像,在不同尺度图像融合的权重选择上,提出一种自适应的权重选择法。该方法综合考虑参与融合的各像素点的邻域来确定各点权重,不仅抑制了融合图像噪声,还使融合图像色彩更贴近原彩色图像。实验表明该方法得到的融合图像具有符合人眼观测习惯的颜色信息,此外融合图像的纹理、边缘等细节信息比原彩色图像更丰富。