一种基于压缩感知的图像去马赛克算法

文中提出了一种基于分块压缩感知的图像去马赛克算法.该算法首先将Bayer色彩滤镜阵列采样值等效为压缩感知理论中感知矩阵采样所得的压缩数据.其次通过结合Bayer色彩滤镜阵列自身特点训练分块稀疏字典.最后在训练所得稀疏字典的基础上利用分块压缩感知重构算法便可精确重构出Bayer色彩滤镜阵列采样结果.由于训练所得稀疏字典能有效降低与Bayer色彩滤镜采样阵列之间的相关性,因此文中所提出的图像去马赛克算法能有效对单一Bayer色彩滤镜阵列采样值进行重构.通过实验验证表明：新的图像去马赛克算法明显优于传统插值算法,重构所得彩色图像在去除假色影响的同时能完整保留原始图像的细节信息.     

Bayer图像无损压缩算法及其FPGA实现

结合Bayer CFA格式图像的特点,提出了一种基于Bayer图像的无损压缩算法,该算法简单高效,可以在无损压缩下取得较高的图像恢复质量,非常适用于遥感图像、医学影像等对图像质量要求很高的场合。在对各种算法进行仿真评估的基础上提出了基于COMS图像传感器IBIS5-A-1300的无损压缩FPGA实现方案,整个结构采用流水线设计,同时用少量行缓存代替传统的大容量存储,节省了存储资源,加快了运算速率,减小了电路规模。经验证明完全满足对Bayer图像实时处理的要求,为后续实时压缩编码和传输提供了有利条件。     

Bayer格式图像压缩方法及FPGA实现

单片CCD或CMOS传感器数字相机采用CFA获得彩色图像信息。在分析Bayer格式图像特殊性的基础上,讨论了Bayer图像的几种压缩方法,提出了用色度空间和频域误差等多种方法评价压缩算法性能的方法,这些方法较全面地反映了算法的性能差异并为合理选择提供了依据。最后,提出了一种算法的FPGA实现方案,经验证其性能满足设计要求。     

基于FPGA硬件的彩色图像恢复系统设计

为实现数字图像的实时处理,在FPGA上应用硬件描述语言实现功能模块的方法,利用FPGA技术,在数码摄影系统前端对Bayer格式图像进行实时彩色复原,并对系统进行调试.选用四合一简单算法处理Bayer图像,使其恢复成全彩色图像,并用MATLAB软件先验证算法的正确性与可靠性,最后在ISE上进行工程仿真.仿真实验表明,系统工作实时、正确、可靠.     

基于彩色CMOS图像传感器的图像压缩预处理系统的设计

结合彩色CMOS图像传感器和Bayer CFA格式图像的特点,提出了一种基于Bayer图像的准无损压缩算法.该算法简单高效,可以在准无损压缩下取得较高的图像恢复质量,非常适用于遥感图像、医学影像等对图像质量要求较高的场合.在对算法进行仿真评估基础上提出了基于COMS图像传感器IBIS5-A-1300的图像压缩FPGA实现方案,整个结构采用流水线设计,同时用少量行缓存代替传统的大容量存储,节省了存储资源,加快了运算速率,减小了电路规模,经验证明完全满足对Ba-yer图像实时处理的要求,为后续实时压缩编码和传输提供了有利条件.     

基于改进Bayer抖动算法的图像色彩增强技术

针对静态的Bayer抖动算法会产生块状效应的缺陷,提出了随时间变换抖动矩阵的动态Bayer抖动算法.该改进算法主要根据人眼的视觉特性,对每帧视频图像套用轮换的Bayer抖动矩阵模板,通过多帧图像叠加,消除块状效应.用Verilog HDL对改进的抖动算法进行行为级描述,该图像抖动模块设计可支持1~4 bit抖动,通过仿真和综合,用FPGA进行了硬件实现.验证结果表明该动态抖动算法易于硬件实现,适用于动态图像的实时处理,并且在保持静态抖动算法优点的基础上,有效消除了块状效应.     

一种带钢表面缺陷检测的算法

为了准确快捷地对带钢表面缺陷进行在线自动检测,提出了一种小波提升格式的Mallat的表面缺陷检测方法。原始的Mallat算法滤波后的重构图像数据不再是整数,因此无法精确的实现无失真的小波重构图像。提出提升格式的双正交小波分解能够实现从整数到整数的变换,该算法首先利用小波变换的多分辨率的分析特点,对图像进行多尺度双正交小波提升算子的快速分解;然后再对重构后的图像进行二值化,提取出缺陷特征。实验结果表明,该方法能够明显检测出缺陷的存在。     

多种中值滤波算法在可重构架构上的映射实现

为了满足图像应用对椒盐噪声高性能实时处理的需求,解决传统设计方法仅能针对特定滤波算法实现固定参数的限制,在粗颗粒度可重构架构上映射实现了多种中值滤波算法.通过分析中值滤波算法的计算数据特点,探索出滤波算法在重构架构的数据并行和重用方法.同时,通过优化可重构计算单元的微结构设计来适应中值滤波算法的映射,扩展重构计算单元的输出端口设计,引入分布式跨域寄存器.实验结果表明,采用SMIC 130 nm CMOS工艺实现100 MHz系统主频,可以获得最高75.21×106像素/s的像素处理速率.可重构方法可以灵活实现多种中值滤波算法,满足不同复杂度和分辨率下图像的实时处理需求.     

一种用于CMOS图像传感器的彩色插值算法

讨论一种对CMOS图像传感器输出原始图像的彩色插值的新算法.该算法利用Bayer彩色滤光阵列的色信号特性和自然景物的一些特征,减少了常规插值算法带进的噪声.实验结果表明该算法恢复的图片与常规算法相比,轮廓更清晰,伪色彩更少.     

基于格式塔认知框架的乳腺肿块分割算法

针对X线图像乳腺肿块分割易受边缘及周围腺体组织干扰,分割精度不高的问题,该文提出了一种基于格式塔认知框架的乳腺肿块分割算法。该算法利用格式塔心理学理论,对人类视觉自下而上的感知和自上而下的认知过程建模,并将其在肿块分割问题中实例化表示。首先,抽取视觉块,并将其作为基本认知单元;然后,利用图像局部自相似性及格式塔规则进一步简化图像;最后,从全局特征出发,融入专家诊断知识,通过最优化实现肿块的自动化分割。在公开数据集INbreast上进行实验,对比其他流行算法,分割准确率提高了10%。该算法实现了无监督的自动化病灶分割,无需人工干预,对图像噪声具有强抗干扰性。     

基于贝尔模板的文本图像压缩及重构算法的研究

针对文本图像提出了直接对CFA原始数据进行压缩的算法,即首先把贝尔CFA图像从RGB色空间转换到YCrCb色空间,然后把不利于压缩的高频分量中比较多的亮度分量进行低通滤波,再用结构分离法把梅花形的亮度分量转化为矩形,最后分别采用JPEG2000压缩亮度和色度通道。为了估计解压恢复的CFA模板丢失的彩色分量,应用改进的自适应模糊匹配插值算法,对它周围四个相邻连接的像素分配一个模糊隶属度,从而利用相邻信息,且把这个隶属度作为加权平均工具来重构全彩图像。通过实验验证,这种贝尔数据直接压缩方法带来的失真很小,插值后恢复的全彩图像在主观视觉和客观质量评价中也能获得令人满意的效果。     

A Low Complexity and High Efficient Method for Image Compression with Bayer CFAs

This paper presents a novel method of lossy image compression for digital colorful image sensors with Bayer color filter arrays (CFAs) based on an analysis of existing compression-first methods. An improved compression and decompression structure is described. The captured CFA raw data are firstly lowpass filtered in RGB space by a smooth filter followed by a down-sampling operation. Next, the data are transformed from RGB space to YCbCr space. Lastly, the filtered data in YCbCr space are compressed directly before full color interpolation to avoid redundancy. The presented method can provide a lower compression ratio and has lower complexity than both conventional interpolation-first image compression methods and other similar existing compression-first methods.     

基于矢量量化的贝尔原始数据压缩算法

提出了直接对贝尔原始数据进行矢量量化压缩的算法。首先把贝尔CFA图像从RGB色空间转换到YCrCb色空间,然后用分块法对图像进行矢量块分割,最后用训练好的码书对每一矢量块编码,实现对贝尔原始数据的压缩。采用改进的LBG算法训练码书,并对得到的码书用合并法进一步优化,最终得到性能优良的码书。实验结果表明,笔者提出的压缩算法带来的失真很小,压缩的比特率很低,且插值后恢复的全彩图像在主观视觉和客观质量评价中都能获得令人满意的效果。     

基于矢量量化的贝尔原始数据压缩算法

提出了直接对贝尔原始数据进行矢量量化压缩的算法。首先把贝尔CFA图像从RGB色空间转换到YCrCb色空间,然后用分块法对图像进行矢量块分割,最后用训练好的码书对每一矢量块编码,实现对贝尔原始数据的压缩。采用改进的LBG算法训练码书,并对得到的码书用合并法进一步优化,最终得到性能优良的码书。实验结果表明,笔者提出的压缩算法带来的失真很小,压缩的比特率很低,且插值后恢复的全彩图像在主观视觉和客观质量评价中都能获得令人满意的效果。     

一种静止图像质量评价指标

介绍一种新的静止图像质量评价算法，其数学模型的建立依据为：图像总的失真主要由相关损失、对比度失真和亮度损失3方面造成。该方法性能高于常用的均方误差和峰值信噪比图像质量评价方法，且简单有效。用此法对静止图像压缩中解压图像的质量进行评价，其结果与人眼的感知评价保持较好的一致。     

基于小波变换的矢量量化编码方法

提出了一种基于小波变换的图像压编码方法，充分利用图像分解后得得小波系数与原始图像的关系、各个子图像象素之间的相准确性、各子图像方向上的相关性以及与人眼视觉特征（HVS）的关系，做到充分利用图像的统计冗余与视觉冗余，为了得到高的压缩比和好的图像质量，精确保留对图像质量影响大的系数，而对图像质量影响小的系数进行粗略量化。同时，在对小波系数的组织和编码上，也做到了具有普遍适用性，结果表明，此方法计算简单、计算量小，编解码时间少，在压缩比较高的情况下获得了较好的图像质量。