基于数字图像直方图均衡化改进算法的设计研究

分别对基于抛物线调整的直方图、基于比例的直方图均衡化算法改进,并进行MATLAB的仿真设计。研究结果表明,基于抛物线的直方图均衡化改进算法和基于比率的直方图均衡化改进算法能够更加有效地改善灰度图像的对比度和灰度动态范围。基于比率的直方图均衡化改进算法可以保证输出图像的灰度变化范围,能相对减少图像灰度级的合并。     

基于直方图均衡的导弹目标图像增强方法对比研究

针对雾霾、夜色等不利天气条件下,电视制导导弹获取的目标图像存在噪声大、对比度低、颜色失真、重要特征不明显等问题,采用直方图均衡化方法对导弹目标图像进行增强处理,分别使用常规直方图均衡化算法、局部直方图均衡化算法和对比度受限自适应直方图均衡化算法完成了导弹目标的图像增强。仿真结果显示,对比度受限自适应直方图均衡化算法在处理灰度图像方面效果良好,不仅能够增强图像对比度,同时保护图像中的一些细节,还能快速地完成对图像的处理,适用于导弹目标图像增强工作。     

基于对比度受限直方图均衡法的牛羊眼部图像增强方法

针对牛羊眼部纹理信息提取前需要对牛羊眼部图像进行增强处理的问题,采用对比度受限直方图均衡化方法对牛羊眼部图像进行增强处理。该算法首先将原始图像分割成若干个大小相同的子区域,再计算截取值对每个子区域的直方图进行截取,并将截取下的像素均匀分配到每个灰度级,得到限定对比度直方图,根据限定对比度直方图对原图进行灰度双线性插值生成增强图像。实验结果表明,使用对比度受限直方图均衡化方法对牛羊眼部图像进行增强处理,增强后的图像具有更高的图像细节和层次感,同时减少了图像的失真,具有较高的理论和实用价值。     

基于限峰分离模糊直方图均衡化的图像增强算法简

为了解决当前图像增强算法在增强图像对比度的同时不能很好保留图像亮度的不足,提出了基于限峰分离模糊直方图均衡化的图像增强算法.首先,定义模糊统计方法,完成模糊直方图计算,获得图像的模糊直方图;其次,设计模糊直方图的导数模型,计算直方图的分割阈值;然后,利用阈值将直方图分割为多个子直方图;再通过强度因子控制子直方图均衡化的上、下约束值;最后,在限定范围内对每个子直方图进行均衡化,使其在增强对比度的同时也能够保持图像的亮度.仿真实验表明:与当前图像增强算法相比,所提算法能兼顾平均亮度保持和对比度增强度,更好地保留图像的丰富结构信息和特征.     

基于限峰分离模糊直方图均衡化的图像增强算法

为了解决当前图像增强算法在增强图像对比度的同时不能很好保留图像亮度的不足,提出了基于限峰分离模糊直方图均衡化的图像增强算法.首先,定义模糊统计方法,完成模糊直方图计算,获得图像的模糊直方图;其次,设计模糊直方图的导数模型,计算直方图的分割阈值;然后,利用阈值将直方图分割为多个子直方图;再通过强度因子控制子直方图均衡化的上、下约束值;最后,在限定范围内对每个子直方图进行均衡化,使其在增强对比度的同时也能够保持图像的亮度.仿真实验表明:与当前图像增强算法相比,所提算法能兼顾平均亮度保持和对比度增强度,更好地保留图像的丰富结构信息和特征.     

保持B超图像灰度级的改进直方图均衡化算法

介绍B超图像以及对其进行图像增强的原因。对直方图均衡化、对数直方图均衡化和排序直方图均衡化原理作介绍,从理论上分析这3种算法吞噬灰度值的原因。提出一种保留灰度级不变的改进直方图均衡化算法。使用直方图均衡化、对数直方图均衡化、排序直方图均衡化和该文提出的改进算法对B超体模图进行图像增强实验,结果表明该文提出的改进算法在B超图像上的增强效果比直方图均衡化、对数直方图均衡化和排序直方图均衡化算法要好。     

3种不同灰度图像增强算法比对

在简要阐述直方图均衡化、平滑、锐化3种图像增强算法的基础上,分别用这3种算法处理灰度图像,比对它们对图像的处理效果,分析3种方法在图像增强处理能力的优劣之处。结果发现,直方图均衡化可以均衡图像的灰度等级,提高图像的对比度,但是图像的细节损失;图像平滑可以减少或消除图像的噪声,使图像突兀的地方变得不明显,但是会使图像模糊;图像锐化使图像的边缘、轮廓变得清晰,但是图像的信噪比有所下降。     

一种新型X射线安检图像增强算法

针对X射线安检图像噪声大、对比度低和边缘不清晰等特点,提出一种基于对比度受限自适应直方图均衡化(CLAHE)变换和图像灰度最大值融合的双重能量X射线图像增强算法。首先,应用CLAHE变换分别对高能和低能X射线图像分别进行处理得到初步增强结果;然后采用空域灰度值最大融合算法融合经过CLAHE变换后的高能和低能X射线图像从而得到最终增强X射线图像。实验结果表明该算法能更有效地提高双重能量X射线图像的对比度,显著改善图像质量。     

对比度受限下直方图均衡化处理的木板纹路图像增强算法

在木板纹路识别的工程应用中,光照不均匀等因素会产生对比度差的木板图像,将影响木纹的准确识别,针对此现象采用改进的对比度受限自适应直方图均衡化方法(contrast-limited adaptive histogram equalization,CLAHE)对木板纹路图像进行增强处理,首先借助加权平均灰度化对原始图像进行灰度处理,再利用CLAHE算法将灰度图像分割成若干个大小相等连续的子块,选取合适的阈值对每个子块的直方图进行截取,将超过阈值的像素均分到其他的灰度级中,使用双线性插值对图像进行插值运算,得到对比度受限下直方图均衡化图像,最后使用双边滤波器(bilateral filter)对均衡化图像进行降噪保边处理。共用600幅木板图像,其中450幅图像作为训练集图像,150幅作为验证集图像,通过平均绝对误差(mean absolute error,MAE),峰值信噪比(peak signal to noise rate,PSNR)以及最终实验结论对比CLAHE算法和其他一些常规算法,工程运行结果表明:CLAHE方法处理木板纹理图像具有较好的运行效果,为木板纹理的准确识别提供了理论依据。     

变换的直方图均衡算法在图像增强中的应用

常规直方图均衡化增强后的图像在高灰度区有过亮的感觉．为此，本文对常规的直方图均衡化算法进行了改进，采用变换的直方图均衡化算法抑制这一缺陷．实验结果表明，变换的直方图均衡化算法较常规算法具有更好的效果．     

一种基于DCT域的自适应可见水印算法

分析人类视觉系统的亮度和对比度特性,提出了一种DCT域自适应可见水印算法。根据原始图像的亮度特征,修改原始水印图像像素的取值,使较暗的原始图像嵌入的水印较亮,较亮的原始图像嵌入的水印较暗,并且根据原始图像的局部亮度特点,在DCT域中嵌入不同强度的水印,取得了良好的视觉效果。实验表明,水印半透明的分布在载体图像的重要区域中,很好的保持了图像的细节,在不损坏图像使用质量的前提下,水印很难被去除。     

基于分段常数直方图模型的亮度保持图像增强

提出了一种新的精确亮度保持对比度增强算法。将目标直方图显式描述为分段常数模型,然后通过亮度保持约束和其他准则确定模型参数,最后应用直方图规定化完成图像增强。实验结果表明,算法在亮度精确保持的同时能够达到较好的图像增强效果。     

面向残差网络多元特征的轻量级虹膜分类

针对传统虹膜分类需手工设计滤波器提取虹膜特征, 提取特征单一, 且通常需大量手工调参, 泛化能力较差的问题, 提出一种面向残差网络下多元特征的虹膜分类算法. 一方面将虹膜图像与Gabor特征相结合, 另一方面在网络结构中使用多个尺度的卷积核, 使学习到的虹膜特征更丰富, 从而提高图像特征的表征能力. 实验结果表明, 在固定类别中, 使用Softmax分类器进行多分类, 该算法在JLU虹膜数据库中的分类准确率可稳定在98.90%以上, 不低于DeepIrisNet和Resnet等网络结构, 且该算法的网络结构参数更少, 学习速度更快.     

双透射率成像模型与Retinex 融合的水下图像清晰化

针对水下图像出现的颜色失真、对比度低、雾化现象等问题,提出双透射率成像模型与Retinex融合的水下图像清晰化方法.首先,采用基于改进双透射率成像模型的复原算法,用以解决图像雾化以及亮度失衡;其次,在带色彩恢复的多尺度Retinex增强算法中引入引导滤波,解决图像色偏问题;此外,引用自动色彩增强算法,有效提升对比度;最后,将三个输入图像与结合对比度、显著性、饱和性得到的对应权重图采用多尺度融合框架得到清晰化水下图像.实验结果表明,与现有新颖算法相比,所提方法可以最大程度地将多种单一算法的优势有效结合起来,水下彩色图像质量评价指标(underwater color image quality evaluation,UCIQE)均值高于各比较算法6.03％且加速鲁棒特征(speeded up robust features,SURF)特征匹配点明显提升,算法能在保留图像细节的同时有效校正色偏现象、提升图像对比度及清晰度,更符合人眼的视觉效果.     

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.     

基于结构信息相似度的线性投影灰度化算法

针对彩色图像灰度化过程中易丢失结构信息的问题, 提出一种基于结构信息相似度的灰度化算法. 首先在RGB色彩空间利用像素平均值和标准偏差值构造一幅对比图, 以保持彩色图像的对比度和亮度信息； 然后利用结构信息相似度评价指标衡量RGB通道图像与对比图间的相似程度； 最后将通道结构信息相似度值作为全局加权映射函数中的权重值, 获得最终的灰度图像. 该算法有效解决了其他典型灰度化算法中需求解目标函数, 导致算法复杂度高、 图像结构信息不自然的缺陷. 对Cadik和CSDD图像集的实验结果表明, 该算法优于一些已有典型灰度化算法, 能有效保留原始图像的对比度和结构信息, 可提高计算效率, 且输出的灰度化图像视觉感知自然, 主客观评价结果均较优.     

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.     

基于光学相关探测的水上目标识别研究

提出了改进的Laplace边缘检测算子与对比度拉伸变换相结合的光学相关物面图像处理方法,对水上目标图像进行边缘检测和对比度拉伸,在精确提取目标边缘特征的同时有效地提高了图像对比度。将其应用到实时联合变换相关器中,实验结果表明,滤波后的图像经两次傅里叶变换后输出的相关点亮度明显增强,由此解决了一些复杂背景、低对比度水上目标的识别问题。     

基于虚拟曝光融合的光照自适应人脸图像增强方法

为了提高复杂光照条件下的人脸识别性能,提出一种基于虚拟曝光融合的光照自适应人脸图像增强方法。该方法针对检测到的人脸图像,计算其平均亮度,并与经由统计学习得到的正常光照人脸图像的亮度区间进行比较,判定其光照水平,分为低光照、高光照或正常光照,然后基于相机响应模型采用虚拟曝光融合的方法对低光照和高光照人脸图像进行光照增强处理,此过程循环迭代处理直到增强的人脸图像平均亮度达到正常水平。这种光照自适应增强后的人脸图像可作为输入无缝接入现有的人脸识别算法中,从而改善人脸识别系统性能。在Extended Yale B和CMU_PIE人脸图像数据库上的实验结果表明,该方法能有效提高复杂光照下的人脸识别率。     

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.