基于色彩校正与暗通道先验算法的水下图像增强方法

针对水下图像色彩失真及对比度低的问题,提出一种基于色彩校正与暗通道先验的水下图像增强方法。在处理色偏问题时,以蓝通道为基准计算通道标准比,对水下图像的红、绿通道进行补偿,丰富图像色彩;针对水下图像对比度较低的问题,利用基于超像素的暗通道先验(DCP)方法对校正后的水下图像进行增强。用水下海珍品目标检测数据集图像进行了实验,并与6种先进的水下图像增强方法进行了性能比较。实验结果表明,本算法在色彩校正与对比度提升的综合效果上优于其他增强算法且拥有更好的视觉效果。     

结合暗通道先验的单幅图像快速去雾算法

基于暗通道先验的单幅图像去雾算法对天空区域的恢复效果不佳,且运行效率较低.为此,文中提出了一种快速、有效的单幅图像去雾算法.该算法首先根据颜色衰减先验建立场景深度模型,并基于场景深度模型估计透射率,再基于局部一致性和暗通道先验得到粗透射率;然后利用图像融合的方法,将基于场景深度模型估计的透射率与粗透射率融合,实现天空区域透射率的修正;最后采用导向滤波细化的透射率复原图像,并对复原图像进行色调调整.实验结果表明,文中算法运行效率高,并且有效地提高了复原图像的清晰度和对比度.     

采用亮通道先验的低照度图像增强算法

针对低照度彩色图像亮度偏低、对比度差等问题,提出基于亮通道先验的低照度图像增强算法.首先,分析Retinex算法所存在的缺陷,提出了亮通道先验.然后,将原RGB彩色图像转换到HSV彩色空间,对亮度分量V使用亮通道先验和引导滤波估计光照分量和反射分量,并且采用自适应对数校正对光照分量进行提升.最后,将增强后的图像转换到RGB彩色空间.实验结果表明:该算法快速有效,能够很好地提升图像整体亮度和对比度,图像细节得到增强,克服了颜色失真和光晕等问题,增强后的彩色图像更为明亮、自然.     

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.     

基于多特征融合的单幅水下图像清晰化

水体对光有较强的吸收和散射作用,从而造成水下图像颜色失真、对比度下降和细节模糊等问题.针对上述问题,基于图像融合框架提出一种水下图像清晰化方案.首先,结合水下成像模型,提出了基于景深估计的颜色校正方法,其可以有效去除水下图像的蓝(绿)色基调,同时有效解决红通道过补偿问题.然后,对水下图像进行颜色校正和对比度增强得到两幅输入图像;最后,结合亮度、对比度、饱和度、显著性等特征构造权重图将两输入图进行多尺度融合,得到最后的复原图像.实验结果表明,该算法可以有效地去除水下图像颜色失真,同时能够大幅提升图像的对比度和清晰度.     

基于颜色校正和明暗通道的沙尘降质图像增强算法

针对沙尘天气下拍摄的图片中存在的颜色偏移、对比度低等问题,提出了一种沙尘降质图像增强算法.该算法由基于高斯模型的偏色校正和基于暗通道和亮通道的对比度增强2个部分组成.首先根据沙尘降质图像的RGB 3个通道直方图的分布特点,使用高斯模型分别对各通道进行建模,从而进行颜色调整,解决沙尘图像的偏色问题,其次采用暗通道先验去雾的原理,结合亮通道,计算像素级的大气光值,然后对透射图和大气光值进行优化,从而恢复出清晰的无沙尘图像,最后实验结果表明本文算法可以较好地提高沙尘降质图像的重建主观质量,并保持良好的色彩保真度和亮度.     

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...     

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。     

基于透射率融合与优化的水下图像复原

由于光与水体介质的相互作用的固有复杂性,所拍摄的水下场景图像发生降质退化,这导致诸如水下图像的低对比度以及色彩失真等问题.尤其是对于污染较为严重或者高浑浊度水体下获得的图像,典型的水下图像处理方法有一定的性能缺陷,而其根本原因在于其无法对于散射造成的色彩失真问题进行有效处理,同时也未充分考虑对比度信息带来的影响.因此,本文提出了一种透射率融合与优化方法,并由此给出有效的水下图像复原方案.该方案考虑各通道在水下衰减差异性,建立了基于颜色衰减差异的水下图像形成模型,其场景环境光由成像光源计算得到.首先,利用色彩校正算法来处理水下图像存在的色彩失真的问题,并利用灰度色调算法对场景光源的颜色进行估计;接着,基于水下场景约束,提出水体透射率估计方法,同时基于对比度先验提出对比度透射率估计算法;然后,将上述两种透射率进行融合,并使用多方向梯度加权正则化进行细化;最后,通过求解基于颜色衰减差异的水下图像形成模型复原图像.通过多次实验,所提出的基于透射率融合优化的水下图像复原方法得到的图像不仅具有相对自然的颜色,同时保持着良好的细节和对比度信息.     

结合暗亮通道先验的远近景融合去雾算法

为解决传统暗通道不适用于大面积天空区域,容易造成去雾图像失真的问题,提出一种结合暗亮通道先验的远近景融合去雾算法。首先,利用改进的二维Otsu图像分割算法,混合近景和远景区域的暗通道,并基于最优的客观质量评价指标对近景和远景区域设置混合暗通道的自适应调节参数;其次,针对真实物理场景中大气光并非均匀不变常量的问题,建立暗亮通道融合模型,并计算大气光图;为了提升处理速度,在不降低恢复质量的前提下,选取与原图对应的灰度图作为引导图像对透射率图进行细化;最后,采用基于视觉感知的亮度/颜色补偿模型对图像修正,提高了复原图像的对比度和色彩饱和度。实验结果表明,所提算法在主观和客观角度均取得最好的效果,其中客观指标PSNR在数值上比He的算法平均高出24.04%。由此得出,通过所提算法复原的图像更加清晰、细节信息和结构更加明显,更适于人眼的观察,验证了算法的有效性。     

一种非均匀照明彩色图像自适应校正方法

为解决非均匀照明条件下彩色图像亮度不均、细节丢失、对比度低等问题,提出一种非均匀照明彩色图像自适应校正方法研究非均匀照明图像的自适应增强.首先,提出一种双伽马校正直方图均衡(bilateral Gamma adjustment histogram equalization,BIGAHE)算法处理HSV颜色空间的V通道,来调整图像全局对比度和亮度,同时使用构建的自适应拉伸函数对S通道进行非线性拉伸以提高图像整体饱和度,然后利用对比度受限的自适应直方图均衡算法(contrast limited adaptive histo-gram equalization,CLAHE)对L?a?b?颜色空间中L?通道进行局部对比度增强,得到最终增强图像.实验结果表明,与现有流行的图像增强方法相比,该算法的平均梯度(mean gradient,MG)、熵(entropy)指标为所有对比算法中最优,对比度改善指数(contrast improvement index,CII)在所有方法中排名第二.可见该算法能够有效提高非均匀照明图像亮度和对比度,提供更多的细节增强,同时避免过度增强,保持图像的自然性,获得更好的增强效果.     

基于多通道均衡化的水下彩色图像增强算法

针对水下环境存在的颜色衰减和散射效应导致水下图像颜色严重失真的问题,提出一种多通道均衡化的水下图像增强算法.首先,对原始图像在对数域上进行归一化处理后转换到HSI(色调-饱和度-亮度)颜色空间;然后,对亮度分量利用McCann Retinex算法在四个方向(纵横)进行比较、实现增强,并根据图像全局亮度信息进行照度增强;最后,将图像重新转换到RGB(红-绿-蓝)空间,计算各通道的累积分布函数,对密集部分进行拉伸处理,达到颜色均衡的效果.针对多幅水下彩色图像进行增强对比实验,结果表明:通过该方法得到的增强图像颜色失真程度减弱,图像对比度和清晰度显著提高,色彩更加鲜艳;该算法在改善水下图像照度信息的同时,保留了饱和度和色度信息,解决了水下图像增强的颜色失真问题,使水下图像具有较高的对比度和清晰度.     

基于引导图像滤波器的水下图像清晰化算法

水下图像降质主要受水体中光的前后向散射、光波衰减、水中浮游生物以及水下光照不均匀等的影响.针对传统的水下图像采集器所获取的水下图像存在光照不均匀、纹理细节模糊及对比度低等问题,建立了一种新的水下图像光学成像模型,并提出一种基于引导图像滤波器的水下图像增强算法.根据水下光线的传播特性,充分利用双边图像滤波器的平滑保边特性以估计散射光和图像局域对比度,同时考虑不同波长在水下传输的特性,得到更加准确的水下图像增强模型,然后依据此模型复原清晰图像,并对复原图像进行校正处理.结果表明,该算法能克服光照不均匀等困难,对水下图像进行实时处理,有效地提高了图像的清晰度,且该方法已成功应用于深海观测系统.     

基于暗通道先验的图像去雾改进算法

为了改进常规暗通道先验的图像去雾算法中,因大气光值求取不准确引起的复原图像色偏现象,在分析有雾图像天空区域灰度均值和方差特征基础上,提出一种基于二分搜索的大气光值估计算法,获得更为合理的大气光值;针对有雾图像边缘位置暗通道值计算偏差产生的复原图像光晕效应问题,依据最小值图和暗通道图的灰度值差,获取自适应阈值,根据阈值确定图像中景深变化剧烈的边缘位置,从而对边缘位置的暗通道值进行修正。测试结果表明,该方法能够有效去除复原图像中的光晕效应,改善色偏现象,提高图像对比度,以及保留图像中更多的细节信息。     

基于改进的暗通道先验去雾辅助导航算法

经典的去雾算法无法满足车道线检测的实时性和准确性要求,因此提出一种改进暗通道与边缘检测融合的雾天车道线识别算法。首先对有雾图像进行对比度增强处理,突出边缘、颜色等有效信息,基于道路先验信息对图像进行感兴趣区域处理,利用暗通道先验算法对静态约束图像进行去雾操作,并通过双边滤波器细化透射率图,得到清晰的去雾图像;然后引入动态约束理念,提取车道线可能存在的区域,借助Sobel算子检测动态约束后的车道线区域,提取车道线边缘点;最后利用Hough变换进行准确的车道线拟合。实验表明,改进的去雾算法得到的图像清晰度与对比度更高,满足了车道线检测的准确性与实时性要求;去雾及车道线检测算法平均处理时间为297. 305 ms,满足无人驾驶时间要求。     

一种暗通道先验结合小波变换的图像去雾优化算法

基于暗通道先验的去雾算法是最具有代表性的图像复原算法之一,但仅仅利用暗通道去雾的图像会产生一定程度的颜色失真。针对单幅图像暗通道先验算法造成的图像色彩失真问题,提出了一种基于小波变换的色阶补偿方法。将待去雾图像的低频通道和粗暗通道去雾后图像的高频通道添加合适的权重,之后通过小波变换将待去雾图像与粗暗通道处理过后得到的图像进行多次融合,从而基于原有图像的色阶对暗通道处理造成的颜色失真进行一定程度的补偿。采用信息熵为依据的客观计算机评价,将该算法与其他去雾算法进行比较。仿真结果表明,补偿过后的图像具有较好的观测效果,优于仅采用暗通道先验去雾算法的图像。     

基于引导滤波的单幅图像去雾算法研究

基于暗原色先验的单幅图像去雾算法较好地解决了估算雾天场景透射率的问题,算法复原的图像清晰颜色自然。但原始算法计算复杂度高、耗时长、无法满足实时性需求。介绍了引导图像滤波的原理,并将其与暗原色先验结合以改进原始算法;同时分析了滤波参数对去雾结果的影响。实验证明改进的算法在保证原算法去雾效果的同时能使算法复杂度大大降低。     

基于能量泛函的快速去雾算法

为了快速复原雾霾退化图像场景辐照图,提出一种基于能量泛函的模型求解算法。利用大气退化模型,首先估计降质图像的大气光;针对图像是否包含天空区域分开进行求解,较传统固定模式的求解算法更为准确有效;通过白平衡运算简化求解模型,建立新的环境光项表达式;尔后利用暗通道先验估计暗通道图像;根据假设和先验信息,构建暗通道图像与环境光项的能量泛函模型,引入L1和L2范数变换模型,通过切分Bregman迭代算法求解图像的环境光;最后将环境光项代入简化模型中反解出复原图像。通过实验验证,算法对于雾霾退化图像恢复效果较好,且较传统复原算法具有更高的运算效率。     

基于暗通道先验改进的自动色彩均衡算法

针对自动色彩均衡算法在处理色彩丰富度低的低色温图像造成的色温偏高问题,提出了一种基于暗通道先验改进的自动色彩均衡算法。该算法首先对原始图像利用暗通道先验算法及导向滤波进行预处理得到精细透射率图像,然后按照阈值范围提取有效范围点区域得到二值图像,进而求得色温增益因子,最后对自动色彩均衡算法中的色彩域/空域步骤进行优化,完成图像的色温校正。实验结果表明,该算法有效解决了自动色彩均衡算法产生的图像偏色问题,具有良好的色温校正效果。     

基于改进多尺度Retinex的单幅彩色图像增强算法

针对传统基于多尺度Retinex的单幅彩色图像增强算法, 进行图像增强时未考虑亮度分量和局部对比度, 导致图像增强未达到最佳尺度值, 获取的增强图像存在失真、 带有雾膜的问题, 提出一种基于改进多尺度Retinex的单幅彩色图像增强算法. 首先采用高斯环境函数 对3种灰度图像实施卷积并进行灰度纠正, 将3种纠正灰度后的图像合并, 获取初步单幅彩色图像增强结果; 然后改进多尺度Retinex的单幅彩色图像增强算法, 增强单幅彩色图像像素的平均亮度; 最后通过非线性函数对亮度增强后的彩色图像实施局部对比度增强处理, 用线性调整方法恢复局部对比度增强后的图像颜色, 以获取最佳单幅彩色图像的图像增强结果. 实验结果表明, 该算法可获得亮度和对比度均较好的单幅彩色图像增强结果.