一种改进的暗通道先验水下彩色图像复原算法

为了解决光在水下传播过程中能量散射和衰减所导致水下图像对比度较低、纹理细节模糊和颜色失真等问题,提出一种改进暗通道先验水下彩色图像复原算法,根据水下光线传播特性建立水下图像成像模型,将水下图像的去模糊和颜色校正相结合,应用改进的暗通道先验算法提高水下彩色图像的对比度,再通过白平衡颜色复原方法处理水下彩色图像,实现水下彩色图像的颜色校正.实验结果表明,本文算法能够提高水下彩色图像的对比度,有效恢复水下图像的颜色.     

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...     

基于噪声估计的钢材表面图像增强与缺陷检测

低光照低对比度的钢材表面图像(low-light and low-contrast steel surface images, LCSI)往往被大量噪声污染，给检测和识别带来很大的困难，导致缺陷的识别率很低。为了解决这一问题，本文提出一种基于噪声水平估计(noise level estimation, NLE)的钢材表面图像分解增强算法。根据快速的噪声水平估计确定总变分（total variation, TV）正则化的平衡因子，将低光照低对比度的钢材表面图像分解成基础层和细节层，利用视网膜大脑皮层理论（retina+cortex,Retinex）模型将基础层分解为光照分量和反射分量并分别增强使光照均衡化。对于包含更多图像细节（缺陷）和噪声的细节层，使用高斯滤波抑制噪声后，再对细节进行增强并与增强后的基础层重构得到高质量的输出图像。最后利用最新的基于Canny边缘检测和基于大津算法（nobuyuki Otsu method, Otsu）对增强的钢材表面图像进行缺陷检测。实验结果表明：增强后的缺陷识别率比最新的方法提升至少15%以上。     

改进的Gabor滤波器带钢表面缺陷显著性检测

针对传统带钢表面缺陷检测方法在实际生产过程中检测精度低、实时性差的问题,提出一种基于复合差分进化的Gabor滤波器优化方法.首先,将采集到的图像进行预处理,获取高质量图像;然后,针对传统Gabor小波滤波器参数较多和算法实时性不高两大难题,提出了一种复合差分进化的Gabor滤波器优化方法,对参数和方向分别做了改进,较大提升了检测效率;最后,对显著性缺陷目标进行阈值分割,完成带钢表面缺陷检测.实验结果表明:该优化算法复杂度低、检测效率高,优化后的Gabor检测模型在速度上比传统Gabor检测模型快了约2.3倍,平均速度达到了91.8ms/帧.     

基于改进的RetinaNet医药空瓶表面气泡检测

医药空瓶在生产过程中瓶身表面会产生大量的气泡缺陷,但现有的方法对医药空瓶表面气泡检测存在各种问题,例如对复杂场景变化的鲁棒性不强,抗噪声干扰能力弱等.针对现有医药空瓶表面的气泡缺陷,提出了一种改进的深度学习目标检测算法RetinaNet对瓶身气泡进行检测.对原始RetinaNet算法中的特征金字塔网络结构进行了优化,在特征融合过程中引入了特征增强模块,用来提高网路对图像语义特征的提取,增强网络特征提取能力.为了减少模型的参数数目和计算时间,考虑到空瓶表面气泡均为小目标缺陷,去掉原始特征金字塔网络中用于检测大目标的网络结构,提高了算法检测速度.通过对标准的ResNet50网络进行重新组合,并引进了膨胀卷积模块,扩大特征图感受野,提高了模型检测的精度.通过在注塑空瓶数据集上对本文的方法进行了验证,其准确率为99.72%,漏检率为0.12%,误检率为016%,mAP为99.49%,相比原始的RetinaNet的mAP提高了接近2.4%.     

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.     

基于Gabor小波的汽车金属材料表面微小缺陷快速识别

引入Gabor小波方法去除光照干扰,实现汽车金属材料表面微小缺陷的快速识别.通过改进Otsu阈值分割法对缺陷图像进行分割,对缺陷图像实行进一步处理去除光照干扰;利用模拟测试法得到Gabor滤波器运行中的最佳参数,对样本汽车金属材料表面微小缺陷图像进行Gabor模板卷积操作,获取边缘图像;针对边缘图像实行加权马氏距离计算...     

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。     

基于图像熵线性加权的水下图像增强算法

目的 针对工业环境下水下图像受到水中悬浮物影响,从而导致图像的清晰度过低以及对比度过高等问题, 提出一种基于图像熵线性加权的水下图像增强算法。 方法 该算法基于图像熵理论对白平衡算法、直方图均衡算法 和暗通道先验算法进行线性加权,继而通过实验环境确定调节系数输出高质量图像。 在深度为 1 m、1. 5 m 和 2 m 的不同水下环境拍摄图像,对获得的水下图像使用上述三种算法和该算法作对比处理,处理结果通过 PSNR 和 UIQM 作为评价指标进行评判。 结果 实验结果表明:使用 PSNR 指标评判该算法,相较于其他三种算法,水深 1 m 的水下图像质量提高了 22. 81%,水深 1. 5 m 的水下图像质量提高了 46. 67%,水深 2 m 的水下图像质量提高了 38. 94%,图像质量综合平均提高了 36. 14%;使用 UIQM 指标评判该算法,相较于其他三种算法,水深 1 m 的图像质 量提高了 1. 02%,水深 1. 5 m 的水下图像质量提高了 0. 73%,水深 2 m 的水下图像质量提高了 1. 82%,图像质量综 合平均提高了 1. 19%。 结论 由此可以证明该算法相对于其他传统算法对图像清晰度有着显著提升,并且能够适应 不同深度的水下环境,为工业环境下水下图像增强提供了一种新的解决思路。     

水下结构物点蚀缺陷的识别与定量分析

运行多年的水下结构物会存在不同程度的点蚀缺陷,必须对其进行检测和安全评估。基于图像处理、模式识别以及计算机视觉技术提出了一种水下结构物点蚀缺陷识别与定量分析方法。用采集设备获得点蚀缺陷图像,对其进行特殊的图像处理后,提取其特征并进行识别,通过摄像机系统标定确定缺陷的真实尺寸。分析了水下结构物点蚀缺陷的特征提取和识别的理论依据。用二次标定法对摄像机进行了系统标定,并结合实例给出了标定当量及点蚀特征的实际值。点蚀缺陷识别和定量分析结果为水下结构物应力计算和安全可靠性评估提供了必要的基础数据。     

基于Gabor 相位和图像质量评价的高分辨率掌纹细节点提取算法

针对主线、褶皱线及噪声等造成高分辨率掌纹细节点提取困难的问题, 提出一种基于Gabor 相位和图像质量评价的高分辨率掌纹细节点提取算法。首先使用Gabor 振幅相位模型对掌纹图像进行描述, 并基于 Gabor 相位提出多尺度的细节点检测方法; 然后利用提取细节点过程中的信息, 设计基于傅里叶响应的质量评价方法和基于Gabor 振幅的质量评价方法; 最后融合两种质量评价结果, 并对检测到的细节点进行筛选。实验结果表明, 所提方法能够有效地提取高分辨率掌纹图像的细节点, 并去除不可信细节点。与其他方法相比, 具有更好的细节点提取结果。     

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。     

一种基于互补滤波的动态指纹图像增强方法

本文使用了一种基于双滤波器的动态指纹图像增强算法。利用动态2维Gabor滤波器分离粘连脊线的能力很强,方向滤波器具有较强连接断裂脊线的能力,而且输出结构为二位图像的特点,使用Gabor滤波器与方向滤波器互补滤波。通过对图像进行第二次增强,从而达到较为理想的增强效果。大量实验结果显示,此算法对指纹图像的平移与旋转变化反应不明星．有利于细节点提取而且易于实现。     

基于最小生成树和图像矩的陶瓷过滤器表面缺陷检测

针对人工检测陶瓷过滤器堵孔、裂缝缺陷效率低、误检率高的问题,提出一种基于最小生成树和图像矩的缺陷检测算法;对输入缺陷图像进行灰度化和去除噪声处理,利用阈值分割方法对图像进行二值化,根据陶瓷过滤器表面孔洞空间分布及面积变化,利用滑动窗口遍历图像,结合最小生成树与图像占空比检测堵孔缺陷;根据过滤器裂缝的灰度和形状特征,采用基于图像矩的等价椭圆的方法检测裂缝缺陷。结果表明,所提出的算法能够有效地检测出陶瓷过滤器堵孔、裂缝缺陷,自建数据集的检测准确率达到95%以上。     

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。     

一种基于对比度增强的图像显著性检测方法

在视觉注意机制下,图像显著性表现为人眼对图像中部分区域的重视程度,但采用频率调谐(frequency tuning,FT)算法进行图像显著性检测时,出现显著区域亮度不均匀、细节信息不明显等问题。针对上述问题,提出一种基于对比度增强的图像显著性检测方法。该方法将输入图像进行全分辨率对比度增强处理,通过高斯带通滤波器筛选出显著性区域,然后将Lab颜色空间分解成3个特征通道并做归一化处理,利用各通道的能量占比进行动态权值融合得到最终显著图。结果表明,该方法提高了目标轮廓及内部细节信息的清晰度,明显地突出显著区域,更易于目标的检测与识别。     

基于灰度世界和门控聚合网络的水下图像增强

针对水下机器人在非限制环境中水下作业时,获取的水下图像存在整体色调偏蓝、偏绿、边缘细节较模糊及对比度较低等问题,提出一种基于灰度世界算法和端到端门控上下文聚合网络的水下图像增强算法。该算法通过图像R、G、B等3个通道分量调整的灰度世界算法,获取颜色校正后的水下图像;将校正后的水下图像输入到门控上下文聚合网络中,利用门控网络来融合图像中不同层次的特征,并引入平滑空洞技术和特征注意力模块,消除空洞卷积所出现的网格伪影现象,提高通道信息的灵活性,达到图像增强的效果。最后选取1 000幅参考图像,与6种经典增强算法进行主客观评价。结果表明,该算法在主观质量上提高了图像的对比度和清晰度,修正了水下图像的色偏;在客观评价指标上,测试集A中的峰值信噪比、结构相似性、信息熵和水下图像质量评估的平均值分别达到25.176 0 dB、0.950 9、8.057 9和0.618 2,测试集B的分别达到21.576 1 dB、0.933 1、8.119 4和0.591 4,评价结果都优于6种经典增强算法。     

改进暗通道的大坝图像去雾算法

大坝图像在多雾天气下存在图像对比度低、光照不均匀、表面噪声污染严重、难于识别等问题。而现有的大坝图像去雾算法,时间开销巨大。针对现有大坝图像去雾算法存在的问题,提出了基于暗通道的图像去雾的改进算法。算法首先快速获取图像的透射率及大气光值,然后利用图像的边沿信息以及图像的空间信息对透射率进行优化,最终得到去雾图像。实验结果表明改进的暗通道去雾算法可以有效地去雾,在均方误差以及峰值信噪比相差不大的情况下,时间消耗上与常用的暗通道去雾算法Retinex算法相比有了明显减少。