基于暗原色先验与Retinex理论的去雾算法

为提高雾霾图像的清晰化程度,采用暗原色先验方法与多尺度Retinex(MSR)算法相结合的方式,提出基于暗原色先验与Retinex理论的去雾算法.首先,采用暗原色先验方法对协雾霾图像进行物理意义上的去雾,雾霾图像细节得到增强;其次,将处理后的雾霾图像作为MSR算法的原始输入图像,雾霾图像对比度与平均亮度增大.仿真实验表明,该算法处理的雾霾图像对比度得到增大,图像平均亮度适中,总体效果较好,可在一定程度上提高雾霾图像的清晰度.     

雾霾天气下交通监控图像的一种去雾算法

为提高雾霾天气下交通监控图像的清晰化程度,采用暗原色先验与MSR算法相结合的方式,在处理过程中用双边滤波代替MSR算法中的高斯滤波来保持边缘细节特性。实验结果表明,该算法处理的雾霾图像有效地消除了Halo效应,亮度均值适中,图像标准差提高,信息熵增大,总体效果较好,可在一定程度上提高雾霾图像的清晰度。     

雾霾天交通视频监控系统图像实时清晰化处理

针对交通视频监控系统在雾霾天气下图像像质退化的问题,从天气对系统成像影响入手分析造成系统图像降质和模糊的机理。基于全局暗原色先验和图像对比度增强方法,提出了一种有效、快速的雾霾天气下降质图像清晰化处理方法。结合实际应用,以现场可编程门阵列FPGA为核心处理单元,设计了一种高速图像采集、增强、去雾霾和传输系统平台,并基于该平台实际验证了文中提出的算法。最后,经过实际测试表明,该系统平台能实时、有效地提高交通视频监控系统图像的对比度和色彩清晰度,从而提高了其工作的可靠性、稳定性以及应对恶劣天气的能力。     

基于分数阶改进Retinex低光图像增强的仪表检测算法

为了解决雾霾、阴雨天气中变电站巡检机器人采集的低光照仪表图像参数难辨识问题,提出一种基于分数阶改进法的Retinex增强与快速最近邻逼近搜索函数库定位的低光图像仪表检测算法;用分数阶微分替代Retinex理论中的整数阶微分,获得与先验匹配更精确的光照图和反射图;采用相机响应函数调整亮度,在增强低光照仪表图像的同时减少颜色和亮度失真;采用加速稳健特征与快速最近邻逼近搜索函数库算法配准定位目标仪表,并利用累积概率霍夫变换检测指针并读取仪表示数。结果表明,该算法能较好地增强低光仪表图像细节,在兼顾较快速度的同时,识别准确率明显提升。     

基于暗原色融合和维纳滤波的单幅图像去雾

针对在雾霾等恶劣天气下捕获的户外场景图像对比度降低、颜色失真等问题,对基于暗原色先验的去雾方法进行改进,应用小波变换将块暗原色和点暗原色进行融合后,得到新的透射率估计,并利用自适应维纳滤波细化透射率.同时提出了四分加权法重新估计大气光,使得大气光更具鲁棒性.实验结果表明,本文方法不仅能有效恢复清晰的无雾图像,而且能够大幅提升运行速度,便于实时应用.     

基于暗原色先验的快速视频去雾优化算法

对目前高分辨率视频图像去雾算法实时性差,天空及大量明亮区域处理不理想等问题,提出一种基于暗原色先验的快速视频去雾优化算法。针对视频图像,采用导向滤波和帧差法,实现快速视频去雾。根据经典大气散射物理模型,首先,利用暗原色先验估计大气光值和透射率图;然后,下采样透射率图并用导向滤波得到优化的透射率图后,上采样并改善透射率图;最终,得到去雾视频帧。与带颜色恢复的多尺度Retinex算法(MSRCR)和He算法进行对比,实验结果表明,所提优化算法能有效提高视频去雾速度,改善去雾效果。     

多雾霾天气车牌识别系统图像预处理算法

为提高车牌识别系统在雾霾环境下识别车牌的准确性,提出了一种新的图像预处理算法.首先,用主成分分析(PCA)和Fisher线性判别分析(LDA)方法对车牌图像进行雾霾检测;然后,用基于暗原色先验的方法对有雾图像进行去雾处理.仿真结果表明:该预处理算法不仅可以满足车牌识别系统实时性要求,而且可以提高系统在雾霾环境下识别车牌的准确性.     

结合分数阶微分的浮选泡沫图像NSCT多尺度增强

针对浮选槽低照度环境下采集的泡沫图像对比度低、边缘弱、噪声干扰等问题,提出了一种结合自适应分数阶微分和非下采样Contourlet变换(NSCT)的泡沫图像多尺度增强算法.首先对泡沫图像进行NSCT多尺度分解,根据低频子带的梯度特征构造自适应分数阶微分阶次函数,结合改进的带亮度控制参数的Tiansi算子对低频子带图像进行增强处理;然后对各高频方向子带,根据能量分布特征自适应计算阈值,再结合尺度相关系数去除噪声,并通过非线性增益函数增强边缘系数;最后对处理后的图像进行NSCT重构.对不同大小类型的泡沫图像进行实验,结果表明:与现有算法相比,文中算法改善了图像的亮度,具有更高的对比度、清晰度和信息熵,保留更多的纹理细节,在有效抑制噪声的同时气泡边缘得到明显增强,为后续的泡沫图像分割和边缘检测奠定了基础.     

基于分数阶微分的电池片图像增强算法

太阳能电池片因其高效、清洁的特性,被越来越广泛的应用于光伏发电.为提高太阳能实际转换效率,须对电池片进行表面缺陷检测.提出一种基于分数阶微分的图像预处理方法,增强电池片图像纹理.首先,设计和构造了一个八方向5×5的分数阶微分算子;然后,将该算子分别作用于表面带有裂纹和脏污等缺陷的电池片图像上,观察纹理增强效果,选择最优阶次算子增强缺陷图像,并给出定量和定性两种评价.同时,将本文算法与目前增强效果较为突出的改进各向异性扩散算法做对比实验.实验表明,对于纹理细节丰富的电池片图像,分数阶微分算子在图像细节增强方面效果更好,有利于电池片表面缺陷的检测.     

基于改进暗通道先验的沙尘图像清晰化算法

针对户外成像设备获取的沙尘图像存在色调偏黄、色彩不丰富及清晰度较低等问题,提出一种基于改进暗通道先验的沙尘图像清晰化算法.对图像偏色的问题,首先对高斯模型进行改进,采取自适应归一化方法调整图像暗部像素,并加权融合基于灰度世界的颜色校正方法,从而去除色偏影响;然后利用带色彩恢复的多尺度视网膜增强算法进行色彩恢复;对处理后存在的薄雾影响,基于暗通道先验方法重新选取大气光值,并对暗部像素进行亮度补偿;最后针对图像饱和度不足和对比度低的问题,将图像映射到HSI空间,分别利用自适应调整函数和改进双伽马校正算法进行提升.实验结果表明,该方法不仅能有效校正色偏,更好提升图像对比度及清晰度,且对图像色彩丰富度提升效果明显,可提高户外成像设备的图像质量.     

基于H-NL-MTV模型的单幅彩色图像去雾

基于暗原色先验理论的算法可以对不同场景下的雾天图像进行有效去雾,但是去雾后图像通常含有较多噪声.而非局部MTV模型(Non-Local Multi-Channel Total Varia-tion)可以用于彩色图像去噪,同时又具有良好的保持边缘作用,并且对含有纹理的彩色图像去噪后依然能保留原有的纹理特征.文中将这两种方法结合在一起,提出新的图像去雾算法,首先建立大气光值与大气传输函数相关的能量泛函(H-NL-MTV模型),然后利用交替方向乘子法引入辅助变量求解能量泛函,最后利用MATLAB软件进行仿真实验.仿真结果表明,该模型得到的图像清晰自然,图像边缘保持良好,纹理特征得到保留.     

基于雾天图像退化模型的自适应参数优化的去雾算法

针对单幅雾霾图像中包含有大面积浓雾、高亮以及白色物体等,而导致无法清晰识别的问题,基于雾天退化模型,提出了一种改进暗通道和运用灰度开运算求解环境光值相结合的去雾算法。首先根据暗通道先验理论运用图像阈值分割出暗原色区域和明原色区域,并将暗原色区域与明原色区域相结合以求得更加精准的原始透射率;然后采用引导滤波算法细化原始透射率;并通过灰度开运算对环境光值进行区间估计,提高了环境光值的精准性和鲁棒性。使得该算法适用于暗通道去雾效果不好的浓雾高亮区域,去雾后的图像更加真实自然,边缘细节信息更加丰富,有效去除了Halo效应;同时也有效地解决了单幅图片去雾后图片偏暗,图片视觉效果不好等问题。与经典去雾算法作比较,验证在图像的对比度、失真度、细节信息和边缘保持等方面都优于其他算法。     

基于改进加权融合暗通道算法的图像去雾研究

针对雾天情况下拍摄图像不清晰的问题,提出了一种改进的加权融合暗通道图像去雾算法。为实现图像降噪和保边的效果,利用直方图均衡化和双边滤波的方法对暗通道图像进行处理,同时通过对透射率权值和大气光值进行改进,并加权融合单尺度Retinex算法,使去雾后的图像更加贴合实际场景下的无雾图像。试验结果显示,本算法能有效地还原图像的清晰度和色彩,并且在颜色偏暗的雾化图像上去雾效果更佳。与暗通道去雾算法、单尺度Retinex算法及暗通道融合图像增强的去雾算法相比较,本算法在主观评价和定量评价上具有明显的去雾优势,因此本算法具有更强的鲁棒性,可以广泛应用于交通监控、目标检测和追踪等领域。     

基于自适应双分数阶光流模型的运动目标分割

针对当前光流算法在光照不足的环境下不能进行弱纹理区域的运动目标分割问题,提出了一种自适应双分数阶光流(ADFOVOF)模型.该模型在双分数阶光流(DFOVOF)模型的基础上,通过图像信噪比计算DFOVOF模型中数据项的分数阶微分掩模的阶次及尺寸;应用以光流向量为特征的超像素调整DFOVOF模型中平滑项的分数阶微分掩模的形状.实验结果表明,在光照不足或者光照变化剧烈的场景下,文中算法能够精确估计光流场,获得清晰的运动目标轮廓.     

基于暗原色先验的低照度图像增强

低照度图像亮度低、对比度低、细节信息缺失,对后续处理造成不便。针对这种情况,提出一种基于改进的暗原色先验低照度图像增强算法。采用输入图像暗通道的最大值估计大气光值,并用输入图像暗通道替代用大气光值来归一化输入图像,以其暗通道估计透射率,提高了算法效率。对输入图像取反,得到一副类似雾化的图像,用暗原色先验去雾,将结果再次取反,得到增强图像。暗原色先验会放大图像噪声,引入导向滤波实现保边去噪。实验结果表明,算法能有效增强低照度图像,提高图像亮度、对比度和突出图像细节信息。     

改进的Otsu递归分割单幅图像去雾算法研究

针对暗原色先验去雾算法对天空区域的透射率估计值偏小问题,提出一种改进的Otsu递归分割图像去雾方法。该方法基于图像分割的思想,利用改进的Otsu递归分割算法准确分离出天空区域,结合暗原色图像灰度归一化值对天空区域透射率估计值进行修正,优化后的透射率更加接近实际值,最后通过大气散射模型得到复原图像。实验结果表明:去雾后的图像保持真实色彩,区域交叉边界处复原自然。文中算法有效解决了天空区域出现色偏和光晕问题,拓宽了暗原色先验算法的适用范围,对户外雾天图像的去雾具有良好的应用前景。     

基于分数阶微分梯度的噪声检测算法

为了在图像去噪的同时,更多地保留图像原有的特征信息,本文将分数阶积分理论引入到数字图像去噪中,通过分数阶微分梯度算法确定图像中噪声的位置,如果只对噪声点进行去噪处理,就可以有效保护图像的纹理和边缘信息.实验结果表明,基于分数阶微分梯度的噪声检测算法可以更准确地确定图像中噪声点像素的位置.     

结合多尺度和分数阶微分的单幅图像去雾算法

提出一种非下采样轮廓波变换(non-subsampled contourlet transform, NSCT)和分数阶微分相结合的图像去雾算法.该算法首先通过对低质有雾图像进行NSCT分解,得到一个低频子带与多尺度多方向的多个高频子带;然后采用分数阶微分算子对图像的低频子带进行增强,同时通过对各子带的高频系数进行非线性处理,实现高频子带的增强;最后进行NSCT重构,得到增强后的图像.对不同低质有雾图像进行实验比较,结果表明：本算法增强了主观视觉效果,使图像变清晰的同时,具有较高的对比度增益、清晰度增益、信息熵和平均梯度.     

采用分数阶微分边缘检测的图像插值

针对目前的边缘插值算法不能有效改善插值图像的中低频纹理细节的问题,研究并提出了一种基于分数阶微分边缘检测的图像插值算法.依据分数阶微分理论,设计并实现了可以有效提取中低频纹理信息的算子掩模.按照检测到的边缘纹理信息,分别对沿边缘方向、垂直于边缘方向和平滑区域的待插值像素点进行线性插值、二次插值和双线性插值.采用了峰值信噪比(PSNR)和信息熵(IE)等图像质量评价标准做定量分析和实验验证.结果表明,该方法可以得到丰富的图像纹理信息,提高了峰值信噪比,其结果符合人们的视觉感受.     

一种提高雾天图像清晰度的方法

物理模型在复原单幅彩色图像的过程中不能准确求取场景深度值,对远处场景目标的复原效果不太理想,图像的亮度和对比度大大降低,图像色彩失真.文章提出了采用修正的Retinex算法,对基于大气模型的复原图像进行后处理的方法;采用暗原色先验原理求取深度图,并提取深度值较大的区域.通过反射分量对该区域进行局部增强,提高远处场景和细...