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。     

基于MSTO的含噪声多传感器图像融合算法

为了解决在含噪声多源传感器图像融合中,常规滤波存在图像边缘缺失、对比度差的缺点,提出了一种基于多尺度顺序开关算子(multi-scale sequential toggle operator,MSTO)和Beamlet保边滤波算子的含噪声红外与可见光图像融合算法.首先,将多源图像通过MSTO进行多尺度分解,得到能量分量和细节分量.对于细节分量采用Beamlet保边滤波算子进行处理,保持图像边缘细节的同时滤除噪声,采用MSTO计算出能量图像的亮边缘和暗边缘并融合叠加到细节分量中,进一步增强融合图像的边缘.对于能量分量采用基于灰度值取大的融合规则.最后根据MSTO反变换对融合后的能量分量和细节分量进行重构,得到结果图像.实验结果表明,融合后的图像不但滤除了噪声,而且对轮廓和边缘细节得到较完整的提取和增强.该图像融合算法在含噪声多源传感器的融合中取得较好的效果.     

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。     

一种改进的结合边缘检测的去雾新方法

暗原色去雾算法复原的图像会出现边缘效应,为此提出了一种改进的基于暗原色理论的去雾算法.首先计算出图像的暗色图,并使用小波分解算法将暗色图像向下采样一次;然后在小波分解的平滑部分计算大气光和图像的暗原色,提取出平滑部分的边缘信息,并使用形态学对其进行膨胀获得相应的二值边缘图像;接着对二值边缘图像所在区域的暗原色及非边缘处的暗原色分别进行优化;最后,将优化后的暗原色使用小波重构算法向上采样,并据此计算出图像透射率,结合去雾模型复原到清晰的无雾图像.实验证明,该方法在很好地去除边缘效应的同时,极大地减少了算法时间复杂度,满足实时要求.     

基于小波变换和图像边缘信息的图像融合研究

本论文提出了一种能保留不同源图像的细节特征的图像融合方法。根据基于小波变换的图像融合框架,多源图像经过几何配准,重采样和精确配准以后,本论文首先对原始图像进行多层小波分解,获取各自的近似低频和细节高频分量,利用边缘匹配原则,得到后选边缘点的图。利用边缘匹配原则,得到后选边缘并对其进行边缘点连接。这样不但得到了重要的边缘点,也几乎全部的去掉了噪声。高频细节分量中边缘点的融合,利用线性加权计算来得到,其它的细节高频分量的小波系数利用常用的融合规则来计算。通过大量的图像融合试验表明,本论文提出的方法较好的对融合了图像的不同源图像的细节特征,较好的取得了理想的试验效果。     

剪切波与脉冲耦合网络结合的医学图像融合

针对图像融合产生的边缘模糊、对比度偏低、重要细节信息保留不充分的问题,提出了一种新的非下采样剪切波变换域的医学图像融合方法。首先对源图像进行非下采样剪切波变换,获得其细节图和近似图;对于细节图,采用细节特征信息作为外部激励条件,刺激脉冲耦合神经网络以实现图像融合;对于近似图,采用基于视觉显著映射实现融合;最后,进行逆剪切波变换得到融合图像。实验表明,此方法能有效提高融合图像的对比度以及细节丰富度等重要信息,与5种代表性的融合方法相比,本方法具有较好的视觉效果,在图像客观评价指标方面具有一定优势。     

基于改进交叉双边滤波的红外与可见光图像融合算法

针对传统交叉双边滤波(CBF)算法在红外与可见光图像的融合过程中存在的噪声以及细节信息缺失等问题,提出一种基于非下采样剪切波变换(NSST)和特征提取来改进交叉双边滤波的图像融合算法.首先,应用NSST对两幅源图像进行处理,计算源图像与处理后图像的差值图像,并将差值图像叠加到源图像得到两幅预处理图像.其次,对两幅预处理图像进行交叉双边滤波,并与其计算差值融合得到细节图,对细节图和预处理图进行加权平均融合,得到初步融合图像,应用直方图均衡化和中值滤波对两幅源图像进行特征提取得到两个特征图,并采取绝对值取大融合特征图.最后,对融合后的特征图与初步融合图像取平均得到最终的融合图像.实验结果表明该算法在视觉效果和评价指标上均明显优于传统的融合算法.     

多分辨率分析耦合近似稀疏表示的图像融合算法

为了更好地处理图像高维特征奇异性,并兼顾融合图像目标特征与平均强度信息,提出了一种多分辨率分析与近似稀疏表示的图像融合算法。首先,对源图像进行对尺度分析,分别得到图像的高频和低频信息;然后,设计了近似稀疏表示(sparse representation,SR),通过近似SR系数来表示图像高频信息和低频信息;并利用绝对最大选择技术对近似SR稀疏转换,得到低频子带的近似系数和高频子带的细节系数,以达到用最少的系数来逼近奇异曲线。其次,构建了决策映射,对相同子带上的各SR系数的活性度和匹配度进行决策分析,输出决策值,通过决策值对图像进行匹配融合。最后,通过多尺度逆变换得到最终的融合图像。仿真实验表明:与当前图像融合算法相比,获得的融合图像具有更好的视觉效果,能有效图像突出目标信息,得到的图像具有更高的平均梯度和边缘评价因子;既突出了目标特征又保留平均强度信息,同时降低噪声影响。     

基于色调映射和暗通道融合的弱光图像增强

针对阴天或夜晚等弱光条件下拍摄的图像具有亮度低、对比度低和细节模糊等问题,提出了一种基于色调映射和暗通道融合的弱光图像增强方法.首先,根据弱光及其反转图像的特点,提出面向弱光图像的透射率估计方法,进而获得场景深度信息,并将其融入色调映射函数设计;同时利用暗通道图像区分光源区域,以修正色调映射函数参数,使其能够根据场景深度自适应调整图像亮度;另一方面,增强后的暗通道图可有效突出图像的细节信息,将经过色调映射后的V通道图像和暗通道图进行加权融合,得到最后的增强结果.实验结果表明,本文方法不仅显著改善图像亮度、增强对比度、恢复出更多的图像细节,还能有效去除块效应和晕轮伪影,视觉效果理想.     

双能X射线高动态范围安检图像压缩算法

为使拥有高动态范围的双能X射线安检图像在普通显示器上显示时不丢失细节,提出了一种基于多尺度局部保边(local edge-preserving,LEP)滤波的自适应色调映射算法.该算法对原始图像进行多尺度LEP滤波,得到1个基础层和3个细节层.随后对基础层进行对数自适应色调映射,并对3个细节层进行Sigmoid函数自适应增强.将处理后的各层图像相加,并进行直方图均衡化调整以去除噪声、提高图像对比度.该算法同时对高、低能X射线图像进行处理,并在处理后根据高、低能图像各自的特点进行融合,最终得到保留丰富信息的低动态范围双能X射线图像.实验表明,该算法在信息熵、对比度提升指数及峰值信噪比三方面都有提高,能够有效改善图像质量.     

基于照明感知和密集网络的红外与可见光图像融合

针对现有方法忽略照明不平衡、存在对比度低、纹理细节丢失等问题,本研究提出一种基于照明感知和密集网络的红外与可见光图像融合方法。首先,从可见光图像中获取照明概率并计算照明感知权重以指导训练网络,通过特征提取与信息度量模块来计算源图像的自适应信息保留度,用于保持融合结果与源图像间的自适应相似性。同时,照明感知损失与相似性约束损失函数使模型在结构、对比度、亮度上能够全天候地生成包含显著目标和丰富纹理细节信息的融合图像。本研究在TNO与MSRS 2个公共数据集上进行主、客观评估。实验结果表明,本研究弥补了照明不平衡的缺陷,在保留更多红外目标的同时,也有效地保留了更多可见光图像的纹理细节信息。     

结合tetrolet与红外显著性特征提取的红外与可见光融合

针对红外与可见光图像融合过程中红外热目标不突出、纹理及边缘细节易缺失等问题,提出一种结合tetrolet变换域与红外显著目标特征提取的融合方法。首先,在SURF框架内构建基于HOG的特征点描述符实现红外与可见光图像的精确匹配;其次,基于贝塞尔面结合背景及目标进行自适应抑制完成红外目标显著性特征提取;接着,将处理后的红外与可见光图像通过tetrolet多尺度变换分解为低频和高频分量;然后,利用基于局部能量和相对亮度自适应规则对低频分量进行融合,对高频分量采用基于局部空间频率自适应融合规则;最后,将融合的低频分量与高频分量通过tetrolet逆变换,以获得最终的融合结果。实验结果表明,本文算法对不同场景下的红外与可见光图像的融合效果不但主观上具有显著的目标特征,同时背景纹理和边缘细节清晰,整体对比度适宜,运行时间较其它算法得到了明显提升,并且在客观评价指标上也取得了较好的效果。     

基于自编码器的红外与可见光图像融合算法

基于深度学习的红外与可见光图像融合是图像处理领域的研究热点之一,为丰富融合图像的细节信息、突出红外目标,基于自编码器网络提出一种可进行端到端训练的融合算法。首先,将编码器设计成双分支结构,并针对红外与可见光图像的特性设置不同的特征提取方式;其次,为有效地融合红外与可见光的互补信息,设计了一种可学习的融合策略,并使整个框架能够进行端到端的学习;最后,解码器对通过融合策略所获得的特征进行重构,进而得到融合图像。基于TNO数据集进行实验验证,定性和定量的结果表明,算法能够生成红外目标突出、细节信息丰富的融合图像,相较于其他算法,融合性能更加优越。     

基于分数阶微分的多尺度多聚焦图像融合

针对多聚焦图像融合问题,借鉴多尺度融合方法对各个尺度的互补信息进行针对性融合.首先,运用L_○0梯度最小化的平滑方法将源图像分解为背景层和细节层,然后在背景层的融合中运用分数阶边缘检测掩模保持边缘信息,在细节层中引入分数阶梯度能量算子进行权值分配.实验结果表明,与整数阶梯度能量清晰度算子相比,本文所提出的分数阶梯度能量算子符合人眼视觉感知且更加敏锐.上述融合方法有效避免了融合图像中的伪影和块状效应,更加充分地保留了源图像信息.     

一种基于曲波变换与引导滤波增强的图像融合方法

针对可见光图像受光线、 天气等影响而成像不清导致图像融合效果差的问题, 提出一种基于曲波变换的红外与可见光图像增强融合方法. 首先, 利用引导滤波对可见光图像细节进行增强; 然后, 利用曲波变换将增强后的可见光图像和红外线图像分别进行分解, 对低频部分取系数最大值, 高频部分采用正方形邻域窗口中绝对值和所对应的像素最大值为融合图像的值; 最后, 利用曲波变换的逆变换得到融合后的结果. 实验结果表明, 该方法在细节处理、 保护边缘及源图像信息的保留上都有良好的效果.     

一种基于曲波变换与引导滤波增强的图像融合方法

针对可见光图像受光线、 天气等影响而成像不清导致图像融合效果差的问题, 提出一种基于曲波变换的红外与可见光图像增强融合方法. 首先, 利用引导滤波对可见光图像细节进行增强； 然后, 利用曲波变换将增强后的可见光图像和红外线图像分别进行分解, 对低频部分取系数最大值, 高频部分采用正方形邻域窗口中绝对值和所对应的像素最大值为融合图像的值； 最后, 利用曲波变换的逆变换得到融合后的结果. 实验结果表明, 该方法在细节处理、 保护边缘及源图像信息的保留上都有良好的效果.     

基于视觉特性的多尺度对比度塔图像融合及性能评价

针对同一场景可见光与红外图像的融合问题，提出了一种新的多尺度对比度塔图像融合方法．该方法利用对比度金字塔数据结构得到图像的多分辨序列，采用基于视觉特性的融合算子在图像的相应各级上融合源图像的细节，再通过金字塔逆变换重构出最终融合图像．这种图像处理方法具自适应性，不随各自输入图像的灰度特性而改变，同时增强了融合图像的对比度，产生了较好的视觉处理效果．对熵、交叉熵和互信息3种量化评价标准的进一步分析表明，该方法比传统的Laplacian金字塔、比率低通金字塔和小波变换融合方法的性能更加优化，其中熵提高了0．5％～3％，交叉熵降低了13％～78％，互信息提高了1．8％～8．4％，评价结果与目视效果吻合良好．     

基于局部结构和视觉显著特征的红外和可见光图像泊松重构融合算法

研究了一种基于泊松重构的红外和可见光图像融合算法,算法在梯度域内实现图像信息的融合,可有效避免传统空域和变换域方法在融合图像中由于局部亮度不一致而产生伪边缘。另外,提出的算法在源图像梯度融合时,同时考虑了图像的局部结构显著和视觉显著特征,能够在保留源图像更多细节的同时突出输入图像的视觉显著目标信息。通过与其他最新融合算法的对比实验结果显示本文算法获得的融合图像既有突出的红外目标,又有清晰的可见光背景细节,并且不会产生伪影和噪声,同时客观评价指标也有显著的优势。     

基于残差密集块和自编码网络的红外与可见光图像融合

红外与可见光图像融合是复杂环境中获得高质量目标图像的一种有效手段,在目标检测与跟踪、图像增强、遥感、医疗等领域有广泛应用前景.为解决目前基于深度学习的红外与可见光图像融合方法中存在的网络无法充分提取特征、特征信息利用不充分和融合图像清晰度低的问题,本文提出了一种基于残差密集块的端到端自编码图像融合网络结构,利用基于残差密集块的编码器网络将图像分解成背景特征图和细节特征图,然后将两种特征图进行融合,再通过解码器进行重构,还原出最终的融合图像.测试结果表明,本文的方法可以得到清晰度高、目标突出、轮廓明显的融合图像,在SF、AG、CC、SCD、Qabf、SSIM 6个融合质量评估指标上与目前代表性融合方法相比均有不同程度的提升,特别是在融合图像清晰度上优势明显,且对于模糊、遮挡、逆光、烟雾等复杂环境图像有较好的融合效果.      

基于Kalman滤波与多特征模糊聚类的图像融合

为了减低图像的噪声,保留有用的信息,获得更为可靠的融合图像,将Kalman滤波引入图像融合中,提出基于Kalman滤波与多特征模糊聚类的图像融合算法.该方法结合滤波和多特征优点,实验结果表明了该方法的有效性.