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全变分引导的双边滤波图像去噪方法

光学技术 2018年第2期44卷 194-200页

作者：芦碧波王乐蓉河南理工大学计算机科学与技术学院

双边滤波是一种结合了图像空间邻近度和像素值相似度的非线性滤波方法。当噪声水平较小时,使用输入的待去噪图像来引导双边滤波核函数权重的计算较为可行,但当噪声水平变大时,噪声图像的结构信息被严重破坏,影响了双边滤波器中值域核函... 详细信息

双边滤波是一种结合了图像空间邻近度和像素值相似度的非线性滤波方法。当噪声水平较小时,使用输入的待去噪图像来引导双边滤波核函数权重的计算较为可行,但当噪声水平变大时,噪声图像的结构信息被严重破坏,影响了双边滤波器中值域核函数权值的准确计算。提出了全变分引导的双边滤波图像去噪方法,给出其Split Bregman快速算法。利用全变分模型对噪声图像进行光滑,得到一幅包含清晰结构信息的图像,将图像作为双边滤波的引导图像进行计算,对上述过程进行迭代处理以提高算法的稳定性。实验表明,提出得算法不仅在主观视觉效果上优于双边滤波,客观评价指标PSNR值也较双边滤波提高了1.5dB左右;在较好去除噪声的同时较好地保持了边缘结构。

关键词：图像去噪双边滤波全变分模型 Split Bregman迭代方法结构保持能力

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面向线束端子显微图像分割的变指数色度滤波

光学精密工程 2019年第8期27卷 1894-1900页

作者：芦碧波扈天卿刘甜甜河南理工大学计算机科学与技术学院河南焦作454000 广东省数据科学工程技术研究中心广东广州510631

为准确检测线束端子显微图像的内径轮廓以进行后续的数据分析,在色度亮度空间中提出一种基于变指数滤波的显微图像分割算法。首先,根据彩色线束端子显微图像颜色分布的特点,将红绿蓝颜色空间中的彩色图像转换到色度亮度空间中,消除光照... 详细信息

为准确检测线束端子显微图像的内径轮廓以进行后续的数据分析,在色度亮度空间中提出一种基于变指数滤波的显微图像分割算法。首先,根据彩色线束端子显微图像颜色分布的特点,将红绿蓝颜色空间中的彩色图像转换到色度亮度空间中,消除光照影响并分离亮度和色度信息,并将色度信息转换到色度球体上;然后在全变分模型的基础上,构造了一种色度球体上的变指数变分模型对色度信息进行滤波,其中变指数函数具有结构自适应性质;接着通过分析单色通道的边缘检测结果,选择在图像的红色通道中使用Canny算法进行边缘检测;去除虚假的不连续边界曲线后,得到最终的内径轮廓。实验结果显示,本方法所得端子内径轮廓周长与手工测量相比,偏差小于0.5%。本文算法得到的线束端子内径轮廓、周长等数据准确。

关键词：图像分割颜色空间色度变换线束端子变指数色度滤波

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基于视觉熵的自适应信号压缩

基于视觉熵的自适应信号压缩

作者：芦碧波吉林大学

学位级别：硕士

对于信号处理来说,为信号,处理方法和各种运算构造相应的稀疏表示是一个首要的问题.稀疏表示可以应用于压缩。因此,很多数学家和工程人员都在进行这方面的研究。这方面的问题和逼近理论有着直接的联系。本文将一类信号压缩问题转化为为... 详细信息

对于信号处理来说,为信号,处理方法和各种运算构造相应的稀疏表示是一个首要的问题.稀疏表示可以应用于压缩。因此,很多数学家和工程人员都在进行这方面的研究。这方面的问题和逼近理论有着直接的联系。本文将一类信号压缩问题转化为为逼近理论中熟知的最佳一致逼近问题,受小波方法的启发,提出了一种算法,利用用多项式进行分层逼近,并进行了理论分析,结果说明我们的方法与小波方法相比有一定的优势,并给出了具体的算法和算例。

关键词：视觉熵多项式逼近压缩

结合松弛中值滤波的高阶彩色图像迭代去噪算法

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应用光学 2016年第3期37卷 365-371页

作者：芦碧波李阳王永茂河南理工大学计算机科学与技术学院河南焦作454000

为去除基于局部平均曲率的彩色图像去噪模型中作为几何特征而保留下来的斑点,提出了一种改进的迭代算法。采用局部平均曲率作为正则项耦合各个颜色通道,在迭代过程中根据局部统计量检测斑点,并引入松弛中值滤波进行斑点抑制。使用不同... 详细信息

为去除基于局部平均曲率的彩色图像去噪模型中作为几何特征而保留下来的斑点,提出了一种改进的迭代算法。采用局部平均曲率作为正则项耦合各个颜色通道,在迭代过程中根据局部统计量检测斑点,并引入松弛中值滤波进行斑点抑制。使用不同特征的图像进行仿真实验,并对峰值信噪比的演化进行分析。实验结果表明,改进的算法在有效消除斑点的同时较好地保护了图像结构,并且提高了计算效率。峰值信噪比提高了2.47%,迭代次数减少了93.66%。

关键词：彩色图像去噪高阶偏微分方程松弛中值滤波斑点消除

结合引导滤波和非线性二阶特征的色调映射方法

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光学精密工程 2019年第7期27卷 1613-1620页

作者：芦碧波皇甫珍珍李绍森郑艳梅河南理工大学计算机科学与技术学院

为提高图像的可视化效果,增强图像的局部细节信息,提出一种结合引导滤波和非线性二阶特征的色调映射方法,首先提取输入图像的亮度信息,利用引导滤波器对亮度图像进行多尺度分解,得到基本层和细节层图像,其次,通过引导滤波方法构造细节... 详细信息

为提高图像的可视化效果,增强图像的局部细节信息,提出一种结合引导滤波和非线性二阶特征的色调映射方法,首先提取输入图像的亮度信息,利用引导滤波器对亮度图像进行多尺度分解,得到基本层和细节层图像,其次,通过引导滤波方法构造细节层的权重图,对基本层利用Hessian矩阵构造一种非线性二阶特征,再通过引导滤波方法构造基本层的权重图,最后,根据权重图对分解后的基本层和细节层图像实现亮度图像的重构,然后恢复亮度图像的色彩信息,获得最终的结果图像。实验结果表明,该方法较为完整的保留源图像的局部细节信息,具有良好的视觉效果。本文将Hessian矩阵用于提取基本层图像的高频信息,可以更好地突出图像的边缘信息,丰富图像的细节特征。与对比算法的客观指标相比,该方法的质量分数提高了11.28%,结构保真度提高了10.82%,自然相似性提高了186.46%。

关键词：高动态范围图像色调映射引导滤波 Hessian矩阵

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色度亮度空间中的线束端子显微图像分割

应用光学 2017年第6期38卷 931-936页

作者：芦碧波刘甜甜郭海儒河南理工大学计算机科学与技术学院河南焦作454000 广东省数据科学工程技术研究中心广东广州510631

为提取检测线束端子质量的相关数据,提出一种在色度亮度空间中分割线束端子显微图像的算法。该方法利用线束端子显微图像的颜色分布特点,用阈值法分割线束端子。通过分析线束端子显微图像的颜色特点,把彩色图像转换至色度亮度空间。为... 详细信息

为提取检测线束端子质量的相关数据,提出一种在色度亮度空间中分割线束端子显微图像的算法。该方法利用线束端子显微图像的颜色分布特点,用阈值法分割线束端子。通过分析线束端子显微图像的颜色特点,把彩色图像转换至色度亮度空间。为了保证图像内部的颜色均匀,对其中的色度向量进行滤波。借助获取色度向量的红色通道,考虑红色通道直方图双峰夹一谷和双峰夹多谷情况下阈值并分割图像,使用数学形态学方法处理二值图像获得内径轮廓。实验结果表明,分割得到的端子内径轮廓周长偏差小于0.1%,表明此方法可以准确地分割线束端子显微图像。

关键词：图像分割颜色空间色度变换直方图线束端子

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基于非局部均值的多尺度色调映射

计算机工程与应用 2013年第16期49卷 162-164,167页

作者：芦碧波李祎河南理工大学计算机科学与技术学院河南焦作454000

针对高动态范围图像在传统输出设备上的显示问题,给出一个基于非局部均值滤波的多尺度色调映射算法。该算法使用非局部均值滤波对高动态范围图像进行粗化,将图像分解为一个包含大尺度变化的基本层和多个具有小尺度特征的细节层,对基本... 详细信息

针对高动态范围图像在传统输出设备上的显示问题,给出一个基于非局部均值滤波的多尺度色调映射算法。该算法使用非局部均值滤波对高动态范围图像进行粗化,将图像分解为一个包含大尺度变化的基本层和多个具有小尺度特征的细节层,对基本层和细节层分别进行调整,进行色彩还原。实验结果表明,与双边滤波等算法相比,该算法在较好还原真实场景的同时,不仅避免了光晕现象,也保留更丰富的细节信息。

关键词：高动态范围多尺度色调映射图像分解非局部均值滤波

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梯度加权的高阶变分图像去噪模型

计算机科学与探索 2015年第9期9卷 1139-1146页

作者：芦碧波王建龙王静河南理工大学计算机科学与技术学院河南焦作454000

针对现有高阶变分模型不能很好保持边界的问题,引入卷积后的一阶梯度信息作为二阶导数的加权函数,建立了一个新的高阶变分能量泛函,并得到了四阶偏微分方程扩散模型。在加权系数的构造中,在分析经典二阶全变分扩散模型结构的基础上,给... 详细信息

针对现有高阶变分模型不能很好保持边界的问题,引入卷积后的一阶梯度信息作为二阶导数的加权函数,建立了一个新的高阶变分能量泛函,并得到了四阶偏微分方程扩散模型。在加权系数的构造中,在分析经典二阶全变分扩散模型结构的基础上,给出了具有一定边缘保持能力的加权函数设计方案。此加权函数可判断图像局部区域结构,自适应调整扩散速度,有利于在扩散中保留细节。数值实验表明,该模型可以有效去除噪声,消除阶梯效应,避免边界振荡,具有较好的边界保持性质。

关键词：图像去噪高阶变分模型正则项边界保持阶梯效应

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多尺度注意力线束端子实时语义分割网络

光学精密工程 2023年第2期31卷 277-287页

作者：谷亚楠曹如意赵理山芦碧波苏柏顺河南理工大学计算机科学与技术学院河南焦作454003

线束的应用非常广泛,线束端子作为其重要组成部件,需要进行严格的质量检测。为了提升线束端子质量检测的精度与效率,提出一种基于多尺度注意力的线束端子实时语义分割网络MRF-UNet。首先,采用一种特别的多尺度注意力模块MRF作为网络特... 详细信息

线束的应用非常广泛,线束端子作为其重要组成部件,需要进行严格的质量检测。为了提升线束端子质量检测的精度与效率,提出一种基于多尺度注意力的线束端子实时语义分割网络MRF-UNet。首先,采用一种特别的多尺度注意力模块MRF作为网络特征提取的基础模块,提升模型特征提取能力与泛化能力;其次,使用特征融合的方式实现跳跃连接,降低模型运算量;最后,使用反卷积与卷积操作进行特征解码,实现网络深度约减并提升算法性能。实验结果表明:本文算法MRF-UNet在线束端子测试数据集上的平均交并比(MIoU)、平均像素精度(MPA)、戴斯系数(Dice)指标分别达到97.54%,98.83%,98.31%,模型推理速度达到15 FPS。相较于BiSeNet,UNet,SegNet等主流分割网络,本文所提出的MRF-UNet网络对线束端子显微图像的分割结果更精准且更快速,这为后续的线束端子质量检测提供数据支撑。

关键词：深度学习线束端子语义分割注意力机制

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