基于HSV空间的高动态范围彩色显微图像合成

由于显微场景照度动态范围较大,普通显微成像设备拍摄的单幅图像无法真实表现实际场景,提出了一种基于HSV空间的高动态范围图像合成方法.首先,将同一场景不同曝光度的序列图像从RGB空间转换到HSV空间.其次,利用Debevec-Malik方法将图像序列的亮度分量合成为高动态范围的亮度图像,再对其进行色调映射得到最终的亮度分量.另外,我们对色调和饱和度分量分别进行加权平均合成,从而得到最终图像的色调与饱和度分量.实验结果表明,本方法对彩色显微图像具有较好的处理效果.     

图像高动态范围压缩技术综述

自然界中亮度的动态范围及人眼所能感知的亮度范围,均远远超过了目前显示设备所能达到的水平.本文介绍了将高动态范围的图像映射为适应普通显示设备的图像,同时保留原图感观质量的动态范围压缩技术,对现有的各种动态范围压缩算法进行了分类总结,并提出了未来的发展方向.     

基于颜色视觉过程的高动态范围图像映射方法

为解决低动态范围显示设备显示高动态范围图像所产生的问题,提出一种基于颜色视觉过程的高动态范围图像映射方法.此方法通过模拟人眼颜色视觉处理信息的过程压缩图像的动态范围,解决动态范围压缩导致细节丢失等问题.模拟光感应细胞的响应机制,在各适应性亮度下,进行色度适应性调整,并获得其适应性亮度下的相对响应值;利用主成分分析(PCA)方法转换到正交对立颜色空间,模拟颜色视觉中的边缘相阻机制,进一步处理后得到适合低动态范围显示设备的图像.在实验中,通过主观和客观评价,并与国际上一些映射方法比较发现,该方法适用于各种大小动态范围的高动态范围图像,丢失的可见纹理信息较少.     

高动态范围图像的色阶重建方法综述

对高动态范围图像在低动态常规显示设备显示困难的问题,阐述了将高动态范围图像经色阶重建后映射为适应常规显示设备的图像所采用的色阶重建算法,重点对近年来国内外出现的全局色阶重建、局部色阶重建等算法进行描述,分析其优缺点.同时提出了当前在研究此技术中存在的问题,并给出一些建设性意见,最后对高动态范围图像经色阶重建技术的发展前景和方向进行了展望.     

一种邻域相关的高动态范围图像显示方法

高动态范围图像的动态范围压缩主要利用局部色调算法来实现,提出了一种基于邻域数据的高动态范围图像映射技术。为了简化数据操作,采用图像亮度值进行处理。首先进行双边滤波处理,然后对所得数据进行邻域伽马校正。试验结果表明,该方法可以有效压缩图像动态范围,能够满足低动态设备的显示要求,并且很好的保持了图像的对比度和颜色信息。     

采用主成分分析与梯度金字塔的高动态范围图像生成方法

针对由多曝光低动态范围(LDR)图像融合生成高动态范围(HDR)图像对采集设备要求高且不适用于动态场景的问题,提出一种采用主成分分析(PCA)与梯度金字塔的HDR图像生成(HDR-PGG)方法。首先用改进的S曲线全局映射和Retinex局部色调映射对PCA变换后的亮度图像进行处理,以避免光晕和泛灰,并结合PCA逆变换获取多曝光LDR图像;其次利用多曝光LDR图像的对比度、饱和度、曝光度和亮度信息构造标量权重图,确保生成的HDR图像亮暗区域分明且细节清晰;最后,利用梯度金字塔生成HDR图像。实验结果表明,当视觉差异大于75%时,由HDR-PGG方法生成的HDR图像的平均像素分布概率比拉普拉斯金字塔和梯度金字塔算法降低了10.84%和30.75%,其平均相对熵与噪声程度比值分别提高了0.542 1和0.508 9。     

双能X射线高动态范围安检图像压缩算法

为使拥有高动态范围的双能X射线安检图像在普通显示器上显示时不丢失细节,提出了一种基于多尺度局部保边(local edge-preserving,LEP)滤波的自适应色调映射算法.该算法对原始图像进行多尺度LEP滤波,得到1个基础层和3个细节层.随后对基础层进行对数自适应色调映射,并对3个细节层进行Sigmoid函数自适...     

大动态范围CMOS图像传感器像素单元的设计

设计了CMOS图像传感器的像素单元,通过将光电二极管的光电压与参考电压比较,产生控制信号来调节积分时间,可实现随光强自动调节的光电响应,在低照度下实现线性光电响应,高照度下实现对数光电响应．其中参考电压由存储于RAM中的数据通过DAC读出产生．该像素单元采用Chartered 0．35μm工艺设计,仿真结果表明该像素结构可使CMOS图像传感器的动态范围达到126dB．     

一种医学X射线图像动态范围扩展方法

针对使用影像增强器或电荷耦合器(CCD)的数字X射线成像设备(DR)动态范围小的不足,提出一种采用尺度空间分解的X射线图像动态范围扩展方法.首先,对成像对象进行2次不同球管电压下的低剂量曝光,得到2幅小动态范围图像,然后在尺度空间对2幅图像进行分解.最后通过重构2幅图像的分解分量重建1幅宽动态范围图像.实验结果表明,该方法能使图像包含的成像对象感兴趣区域由2个扩展到3个甚至更多.2次曝光的皮肤表面吸收剂量总和为2.646×104Gy/cm2,却并未增加患者皮肤表面吸收剂量.将此方法用于使用影像增强器或电荷耦合器的数字X射线成像设备,有利于提高这些设备的利用率.     

Shape recovery using high dynamic range images

An effective method for object shape recovery using HDRIs (high dynamic range images) is proposed. The radiance values of each point on the reference sphere and target object are firstly calculated, thus the set of candidate normals of each target point are found by comparing its radiance to that of each reference sphere point. In single-image shape recovery, a smoothness operation is applied to the target normals to obtain a stable and reasonable result; while in photometric stereo, radiance vectors of reference and target objects formed due to illuminations under different light source directions are directly compared to get the most suitable target normals. Finally, the height values can be recovered from the resulting normal field. Because diffuse and specular reflection are handled in an unified framework with radiance, our approach eliminates the limitation presented in most recovery strategies, i.e., only Lambertian model can be used. The experiment results from the real and synthesized images show the performance of our approach.     

Multi-exposure fusion for high dynamic range scene

Due to the existing limited dynamic range a camera cannot reveal all the details in a high-dy-namic range scene.In order to solve this problem, this paper presents a multi-exposure fusion meth-od for getting high quality images in high dynamic range scene.First, a set of multi-exposure images is obtained by multiple exposures in a same scene and their brightness condition is analyzed.Then, multi-exposure images under the same scene are decomposed using dual-tree complex wavelet trans-form ( DT-CWT) , and their low and high frequency components are obtained.Weight maps accord-ing to the brightness condition are assigned to the low components for fusion.Maximizing the region Sum Modified-Laplacian ( SML ) is adopted for high-frequency components fusing.Finally, the fused image is acquired by subjecting the low and high frequency coefficients to inverse DT-CWT. Experimental results show that the proposed approach generates high quality results with uniform dis-tributed brightness and rich details.The proposed method is efficient and robust in varies scenes.     

微光夜视系统光照动态范围研究

微光夜视系统的光照动态范围决定了其能够应用的光照范围,在系统实际应用中具有重要作用.该文分析了影响像增强器和微光夜视系统光照度动态范围的因素,建立微光夜视系统动态范围估算模型,为微光夜视系统的动态范围性能评估提供了理论依据.     

基于动态图像的多点脉搏信号检测方法

传统的脉搏传感器只能获得单点脉搏信号,为获取多点脉搏信号,采用脉搏图像传感器采集脉搏动态图像.在对脉搏动态图像进行相关分析的基础上,提出一种改进相关法获取脉搏信号,通过定量深度变化实验验证该方法的正确性.研究结果表明,应用相关法可以获得良好的脉搏信号,实现对切脉皮肤表面多点脉搏信号的获取,为获取更全面的脉象信息奠定了基础.     

基于动态投影原理对图像识别技术的研究及应用

在对图像处理识别技术的研究基础上,应用动态投影技术设计了闯红灯抓拍系统.根据视频检测线上的RGB灰度变化,用灰度差阈值完成识别.主要采用了和背景变化相对应的背景刷新技术,保证了背景信号的真实性,可很好地完成车辆识别.同时完成了系统中前端检测控制器的硬件电路设计及软件实现.实验证明,该系统具有相当的实用性.     

一种高速宽动态陀螺信号采集电路的设计

根据捷联导航系统中陀螺信号采集的要求,设计了一种新型自动程控增益的A/D数据采集电路,系统根据预采样值判断放大倍数,有效解决了A/D动态范围宽的问题.给出了电路的硬件结构、器件选择与应用等,软件给出数据采集流程图.最后给出的测试结果表明:该系统具有实时性、高精度、大动态范围的优点,具有较高的实用价值.     

一种用于高动态图像的自适应编码方法的改进研究

高动态图像亮度变化范围较大,当前编码方法采用DCT技术描述高动态图像信号的变换,无法准确描述图像细节、频率突变的高动态图像信号,导致编码后图像的极亮和极暗区域可视性低、细节不丰富。提出一种新的用于高动态图像的自适应编码方法,分析了高动态图像编码过程,通过小波变换实现高动态图像信号描述形式的自适应变换,对高动态图像进行多尺度分解,获取不同尺度的高动态图像信息,得到子带图像;对各子带图像的小波系数进行量化,以达到提高图像码率的目的。在此基础上,选用Log Luv(TIFF)编码方法,对高动态图像信息数据间的统计相关性进行滤除,完成高动态图像的自适应编码。实验结果表明,采用所提方法对高动态图像进行编码后,得到的图像质量较高;且在编码效率较低的情况下,仍能保持较高的图像质量,编码性能明显优于预测编码方法。     

基于自编码神经网络的高分辨率距离像降维法

为了提高支持向量机(SVM)分类效率,大幅减少以高分辨率距离像(HRRP)功率谱为特征的支持向量机目标识别分类器的计算量,采用自编码神经网络深度学习方法,实现高维、非线性HRRP功率谱的数据降维。在此基础上,提出了Autoencoder-SVM模型,综合利用自编码神经网络的特征提取能力和SVM的分类能力。仿真结果显示,在HRRP功率谱降维方面,自编码神经网络的降维效果远好于核主成分分析和等距映射算法,其降维结果对SVM分类结果影响甚微,但大幅缩短了SVM的计算时间;同时,在隐层节点数相同的情况下,随着隐含层数的增加或者深度的增加,自编码神经网络数据降维或特征提取效果更好。