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.     

基于伪高动态范围的图像拼接预处理方法

在恶劣照明场景下,要提高基于特征的图像拼接过程中特征匹配准确度,图像增强是关键,为此,提出一种基于伪高动态范围(pseudo high dynamic range,P-HDR)的图像增强算法作为图像拼接的预处理方法。首先,通过单幅图像生成多重虚拟亮度图像,并进行色调映射生成伪高动态范围图像;然后,采用加速鲁棒特征(speeded up robust features,SURF)算法检测预处理后待拼接图像的特征点并执行近似最近邻搜索(fast library for approximate nearest neighbors,FLANN)算法和随机抽样一致性(random sample consensus,RANSAC)算法对其特征点分别进行粗匹配和精匹配。研究结果表明,在恶劣照明环境下,所提预处理方法可以提高特征匹配准确度。     

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．     

一种提升CMOS图像传感器动态范围的方法

分析了CMOS图像传感器动态范围的限制因素,介绍了目前常用的动态范围扩展技术.针对多次曝光法和多斜率积分法提升动态范围时存在的问题,提出了一种提升动态范围的新方法——多次多斜率积分法.采用基于LUPA 1300-2的相机系统对该方法进行了验证实验;并对实验结果进行了分析.结果表明多次多斜率积分法提升系统的动态范围效果明显.     

利用积分球实现三波段照相机的辐射定标研究

根据使用环境和所拍摄物体的不同,利用紫外、可见、近红外滤光片实现成像型CCD相机在350～380 nm,380～760 nm,760～1000 nm不同波段的成像,分别测定了滤光片的光谱透射率.利用积分球均匀光源实现3个波段的光谱辐亮度定标,建立输入辐亮度和探测器输出图像灰度均值间的关系,为照相机适应不同波段清晰成像提供适当曝光参数选择.     

图像分块融合算法速度优化处理研究

相比于自然界现阶段人们所持有的取像设备有着较低的动态范围,在某种曝光强度下,自然界的所有细节很难被完全抓取,图像的部分细节还是模糊的.基于对此现象的认识,本文通过将不同曝光度图像合成的方法,获取到了质量较高的融合图像,并在保证图像效果的基础上,通过加窗运算的方式,提高了算法在图像分块融合处理上的执行速度,保证了算法效率.     

结合饱和度调节的单曝光HDR图像生成方法

针对目前利用单幅低动态范围图像生成高动态范围图像过程中亮度的动态范围扩展与饱和度不匹配,从而导致扩展后图像泛白的问题,提出一种结合饱和度调节的由单幅图像生成高动态范围图像的方法.该方法将图像转换到H SV颜色空间,首先对亮度分量进行反色调映射及高光区域校正得到新的亮度分量,并对饱和度分量进行线性拉伸;然后计算原始亮度与...     

美洲商陆光合光响应曲线及其模型拟合

为探讨不同光响应模型对美洲商陆光合特性的适用性,利用4种典型的光响应模型拟合了美洲商陆的光响应曲线,通过分析光合参数模拟值与实测值的拟合相似度,在4个模型中筛选最佳美洲商陆光响应模型。结果表明,直角双曲线模型、非直角双曲线模型、指数方程以及修正的直角双曲线模型对美洲商陆的光合光响应曲线都可以进行拟合,决定系数均为R2>0.99,但只有修正的直角双曲线模型可以计算它们的饱和光强。由各模型计算的光合参数可知,非直角双曲线模型求得的Pnmax远高于实测值,指数方程与修正的直角双曲线模型求得的Pnmax与实测值最为接近。直角双曲线、非直角双曲线模型以及指数方程求得的Isat均远低于实测值,唯有修正的直角双曲线模型求得的Isat与实测值最为相符。因此,修正的直角双曲线模型对于美洲商陆的光合光响应曲线的拟合以及各光合参数的求取最为适合。由修正的直角双曲线模型计算得到的美洲商陆的光合参数可知,美洲商陆的Pnmax为16.98μmol·m-2·s-1,Isat为1614.54μmol·m-2·s-1,Ic为14.14μmol·m-2·s-1,表明美洲商陆对光强具有较大的适应范围。     

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.