基于中值滤波的手指静脉图像增强

提出了一种基于中值滤波的手指静脉图像增强方法,本算法包括去噪、对比度增强和高通滤波增强.中值滤波在去除图像噪声的同时较好地保护了图像所包含的边缘信息,对比度增强加大了血管和背景的整体对比度,最后的高通滤波增强进一步增强了血管和组织的纹理结构.实验表明,本算法不但对图像去噪效果好,而且能有效地增强图像的对比度,改善图像的质量.     

基于结构纹理分解的图像去噪方法

针对图像去噪时,细小的边缘和纹理容易被磨光,及其线状结构容易被破坏,提出一种基于结构纹理分解的图像去噪方法。首先用Vese-Osher模型将噪声图像分解为结构部分和纹理部分,然后用改进的P-M扩散和相干增强扩散结合方法对纹理部分去噪,最后重新组合结构部分和去噪后的纹理部分,得到最终去噪的图像。数值试验结果表明,方法有效提高了图像去噪的质量,较好地保护了边缘、纹理信息,恢复其光滑的线状结构。     

BEMD分解的矿下图像增强算法

应用一种基于二维经验模态分解和高频滤波的图像增强算法,对处于恶劣环境中矿井下的图像进行增强处理,能有效解决此类图像存在边缘及纹理等局部细节信息模糊、对比度不高以及对噪声敏感等问题。首先,对输入的矿井下图像进行高通滤波处理,去除图像中的高频成分,得到矿井下图像的低频部分;其次,用二维经验模态分解出图像的高频部分,弥补因第1步引起的图像细节信息丢失的不足;再次,通过确定高低频比例因子c,将提取的高频细节与低频背景按3∶2的比例融合,并有效抑制粉尘散射模糊和过曝光白色伪影现象的噪声;最后,采用直方图均衡化来平衡图像灰度,增强图像的细节,提高图像整体的对比度。对比实验表明,在保证图像质量的前提下,所提算法与传统的高频强调滤波相比,处理后的图像清晰度Brenner指标提高10%,均方误差更小,在增强矿井下图像边缘纹理以及暗部细节效果明显,能够有效提高图像的对比度,增强图像的亮度和信息熵,能对后续的图像处理及分析提供有效的帮助。     

一种SAR图像分割新方法

合成孔径雷达（SAR）图像中固有的相干斑噪声,严重影响了图像分割算法性能。为了改善SAR图像分割质量,本文提出了一种联合PM扩散模型和各向异性MRF模型的图像分割方法。首先对传统PM扩散模型的扩散系数进行简化和近似,限制模型的解的唯一;然后使用改进后的模型对原始SAR图像进行非线性扩散,在抑制噪声的同时保持图像结构细节;继而,通过在标记场势能函数中引入观测数据灰度信息,将经典的基团势能改进为基于灰度加权的各向异性势能,提高边缘像素和图像奇异点的分割准确率。实验表明,本文算法的分割结果区域连通性更好,边缘轮廓分割更精细。     

基于视觉感知与梯度域的遥感图像对比度增强变分模型

基于视觉感知增强变分模型与梯度域增强变分模型,提出了一种新的遥感图像对比度增强变分模型.首先,定义梯度增强项为一个高斯增强函数,该函数利用高斯滤波器对图像进行预处理,以克服梯度对噪声敏感的不足,并根据图像中各点梯度信息自适应地选择保持或者放大原图像的梯度信息.然后,将梯度增强项引入到视觉感知增强模型中,以提高图像对比度并保持更多细节信息.最后,利用梯度下降流法最小化模型的能量泛函并采用数值化方法获取最优解.从全局和局部对比度增强两个方面验证了所提模型的有效性.实验结果表明,相对于现有其他增强变分模型,局部对比度增强模型能够取得更好的主观视觉效果和客观性能评价指标.     

相干增强扩散与冲击滤波相结合的指纹增强算法

自动指纹识别系统(AFIS)的性能严重依赖于输入指纹的质量,因此有效指纹增强算法对该系统具有重要意义。针对相干增强扩散滤波增强的指纹图像会出现边缘模糊,以及谷线与脊线间对比度较低的现象,提出使用冲击滤波和相干增强扩散的加权模型方法,既能保持相干增强扩散的优势,又能锐化指纹脊线边缘,以及增强指纹脊线与谷线的对比度。增强的主要过程为,建立一个相干增强扩散和冲击滤波的加权组合模型,加权函数是以指纹梯度为自变量,使得在扩散过程中在图像边缘处以冲击滤波为主,在脊线与谷线内部则以相干增强扩散为主。实验表明,使用这种方法,能得到更加清晰的指纹图像,便于之后的二值化与细化过程处理,使得自动指纹识别系统具有更好的性能。     

一种基于各向异性扩散的图像分割算法研究

针对煤矿井下图像对比度小、纹理不清晰和数据量大等问题,根据各向异性扩散在图像处理中具有良好的边缘保持与增强的作用,提出一种基于各向异性扩散的图像分割算法．首先在图像分割前对原图像进行各向异性扩散运算,在消除原图像噪声的同时,更好地划分了图像的边缘和纹理区域;然后提取图像的纹理特性运用到聚类算法中,从而对图像进行分割．实验证明：与未经扩散处理的分割算法相比,基于各向异性扩散的图像分割算法不仅改善了分割效果,而且提高了计算速度．     

基于反锐化掩模技术的红外图像增强算法设计

为了克服传统的反锐化掩模技术的缺点,减小伪像对于处理效果的影响,基于传统反锐化掩模思想,提出了一种改进的红外图像细节增强方案,该方案利用双边滤波和自适应边缘补偿技术将图像分为基频背景分量和高频细节分量,有效地改善了灰度翻转和过冲现象的产生.对背景层分量采用自适应平台直方图均衡的方法,加强了图像整体的对比度与层次感,对于细节层分量,根据人眼的视觉特性,在抑制噪声的同时着重增强了细节纹理.最后,利用客观评价参数对处理结果进行了仿真分析,通过与其他算法的对比,表明该改进算法的细节增强能力和噪声抑制能力均得到了有效提升.     

基于纯各向异性扩散和四阶PDE的混合去噪方法研究

综合纯各向异性扩散模型和四阶PDE模型在图像去噪中的特点,提出一种新的去噪模型——基于纯各向异性扩散和四阶PDE的混合去噪模型.该模型克服了四阶PDE模型过多损失边缘信息和纯各向异性扩散模型在平滑区域产生阶梯效应的缺点,在有效去除噪声的同时,既抑制了阶梯效应,又很好地保持了图像的边缘和纹理细节信息.     

基于小波变换的低光照对比度或强噪声背景下图像增强与目标提取方法

提出了一种基于小波变换的低光照对比度或强噪声背景下图像增强与目标提取方法.低光照对比度情况下成像获得的图像进行处理分析、目标定位识别与跟踪都有一定困难,必须对其进行增强处理.根据图像的纹理统计特性,设计了专用于保护纹理特征的巴特沃思滤波器,对低光照对比度图像或强噪声背景下图像进行增强,可有效地克服低光照对比度图像或强噪声背景条件下进行处理分析、目标定位识别与跟踪造成的影响.实验结果表明:应用小波变换的多尺度分析方法和专门设计的巴特沃思滤波器,可较好地消除低光照对比度或强噪声背景下图像的干扰.     

心脏医学超声图像序列的噪声抑制

从超声图像噪声的特点出发,利用各向异性扩散滤波技术,实现超声图像的自适应噪声抑制;并将其扩展到时间域图像序列的平滑中,以提高滤波的准确程度.模拟和临床实验表明:该方法可有效实现超声图像中斑点噪声的抑制,并提高图像序列的峰值信噪比;同时对心脏结构特征具有较好的保持和增强效果.     

基于图割和Sobel算子的视频分割算法

针对前景和背景交界处对比度较低的图像分割问题,提出了基于图割和Sobel算子的视频分割算法.首先建立包括颜色分量和对比度分量的能量函数;然后对当前帧和背景求梯度,使用背景的像素梯度来减弱当前帧中背景部分强边缘的梯度值,同时对由颜色模型建立的图像进行Sobel边缘检测,将得到的边缘检测的结果应用到颜色分量和对比度分量中来增加前景和背景对比度;最后,使用图割算法,对能量函数进行最小化求解最终得到分割结果.实验结果表明,当前景和背景交界处颜色相近时,本文分割算法能有效降低分割错误率.     

基于方向扩散方程的图像融合方法

图像融合是在图像处理领域的一个重要应用,方向扩散方程是一种有方向性的扩散,可以有效地将特征明显、分辨率高的图像融合在一起,得到比任何一幅源图像效果都好的图像。本文基于这一特点,将方向扩散方程运用到图像融合当中.结果表明,经方向扩散方程处理后的融合图像,物体可以很好地与背景融为一体,视觉效果上比直接嵌入有了很大的改善。     

Stochastic method to determine the scale and anomalous diffusion of gusts in a windy atmospheric boundary layer

In the atmospheric boundary layer, especially during strong wind period, the coherent structures are obvious and related to the direct interaction of the air masses with the ground. In this paper, we used the observation data during dust weather in Northwest Gansu to study the coherent structure and their ＂anomalous diffusion＂. The structures in the atmospheric boundary layer included turbulent fluctuations and gusty wind disturbances, and could be denoted as ＂critical events＂. Their fractal dimensions were expressed by the complex index μ of waiting times. Although the complex index can indicate the ability of the system to generate coherent structures, it has a strong dependence on the threshold marking the ＂critical events＂. Hence, the continuous time random walk method was used to analyze the coherent structures. The scaling law of anomalous diffusion of coherent structures was obtained, and the diffusion scaling exponent H that indicated the ability of diffusion of different structures was analyzed. The exponents changed with structure scales which were affected by velocities and heights. At small scales, it was almost isotropic, and at large scales, the coherent structures were obvious and the diffusion was anomalous.     

自适应背景建模及运动目标的检测

提出一种能在动态摄像机场景下检测前景物的算法(AGMM).本方法采用角点特征对前后两帧图像进行匹配,估算两帧图像的移动向量,并以此校正高斯混合模型(GMM),并在此基础上进行背景的重建以及前景物的分割.以不同场景的视频序列对本算法和GMM算法进行比较.实验结果表明,提出的算法能够适应动态摄像机场景,以牺牲一点复杂度为代价,大大提高检测精度,并且在摄像机移动比较大的位移时仍然可以得到正确的结果.     

湍流边界层多尺度相干结构的子波自相关辨识

采用热线风速仪测量平板湍流边界层的流向速度信号,运用连续子波变换的自相关分析,研究边界层相 干结构的变化规律,提出了子波尺度与涡时间尺度关系的计算式．结果显示,相干结构在时空中呈多尺度分布,在 对数区集中在较大尺度,在缓冲区扩展到较小尺度,越靠近黏性底层,拟序运动越明显,并向更小尺度发展;广泛存 在的相关性很弱的小尺度涡成为数量巨大、含能很少的背景湍流．子波变换的自相关分析可以定性,也可定量显示 涡的时空特性,是研究湍流多尺度相干结构的有效方法．     

一种基于Retinex的矿井非均匀照度图像增强算法

煤矿井下的安全高效生产离不开清晰流畅的监控图像,由于矿井下粉尘多、照度低或点光源照射而形成特殊的非均匀照度环境,使得矿井监控图像整体偏暗,对比度低,带有很强的背景噪声,视觉效果差。针对这一问题,基于Retinex算法,提出了一种在高斯滤波后用迭代矢量法继续分离亮度图像的方法。实验结果表明该方法能有效的增加图像对比度,降低背景噪声,改善图像的整体视觉效果。     

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。     

一种改进偏微分方程扩散系数的图像去噪方法

在偏微分方程P-M模型图像去噪过程中,扩散系数的选择会影响图像去噪的效果,为此提出了一个新的扩散系数模型来实现图像去噪。首先分析讨论了P-M模型中扩散系数和梯度阈值的选取对图像去噪的重要性,并对比了两个扩散系数的优点和缺点;在此基础上提出一个新的扩散系数,并应用到CLMC模型进行数值离散实验。实验结果表明,采用新的扩散系数得到的信噪比和峰值信噪比要比P-M方程中所给出的两个扩散系数得到的信噪比和峰值信噪比好。提出的扩散系数能够有效地进行图像去噪。