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提升小波变换在NAS-RIF盲复原算法中的应用

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计算机辅助设计与图形学学报 2012年第12期24卷 1614-1620页

作者：黄德天吴志勇中国科学院长春光学精密机械与物理研究所光电测控部长春130033 中国科学院研究生院北京100049

针对采用非负支撑域受限递归逆滤波(NAS-RIF)算法对低信噪比图像进行复原时将导致算法性能恶化的问题,提出一种与提升小波变换相结合的NAS-RIF盲复原算法.首先对退化图像进行整数提升小波分解,得到不同频带子图像的信息;然后对各个频带... 详细信息

针对采用非负支撑域受限递归逆滤波(NAS-RIF)算法对低信噪比图像进行复原时将导致算法性能恶化的问题,提出一种与提升小波变换相结合的NAS-RIF盲复原算法.首先对退化图像进行整数提升小波分解,得到不同频带子图像的信息;然后对各个频带子图像分别采用基于空间自适应和正则化方法的NAS-RIF算法进行复原,针对不同频带子图像的频率和方向特性,通过自适应地选取对应的正则化算子、正则化参数和空域加权因子,达到对低频子图像去模糊、对高频子图像抑制噪声,并保持边缘细节的目的;最后通过整数提升小波逆变换得到复原后的图像.在不同的信噪比条件下对2种模糊图像进行仿真实验,采用文中算法得到的信噪比增益分别为5.849 1dB和9.713 6dB.实验结果表明,文中算法不仅取得了更优的图像复原效果,而且具有较快的收敛速度.

关键词：图像盲复原非负支撑域受限递归逆滤波算法提升小波变换空间自适应正则化方法 N步重置共轭梯度法

基于非负支撑域受限递归逆滤波的自适应图像盲复原

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光学精密工程 2012年第9期20卷 2078-2086页

作者：黄德天吴志勇中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 中国科学院研究生院北京100039

针对原始非负支撑域受限递归逆滤波(NAS-RIF)算法存在的缺点,提出了一种自适应的NAS-RIF图像盲复原算法。首先,在NAS-RIF算法的代价函数中加入正则化约束项和空域加权因子,通过自适应地调整正则化参数和空域加权因子来改善算法的抗噪性... 详细信息

针对原始非负支撑域受限递归逆滤波(NAS-RIF)算法存在的缺点,提出了一种自适应的NAS-RIF图像盲复原算法。首先,在NAS-RIF算法的代价函数中加入正则化约束项和空域加权因子,通过自适应地调整正则化参数和空域加权因子来改善算法的抗噪性能,并确保复原的逼真和平滑。然后,在算法的每次迭代中,采用图像分割技术找到准确的目标支持域,并用背景的平均值取代非均匀背景。最后,利用N步重置共轭梯度法优化代价函数,加快了算法的收敛速度。在不同信噪比条件下对两种模糊图像进行了实验,结果显示,采用本文算法得到的信噪比增益(ΔSNR)分别为6.315 3dB和8.910 6dB,表明该算法具有较好的噪声抑制和边缘细节恢复效果。对低信噪比的退化图像,本文算法也能得到更好的复原结果。

关键词：图像盲复原非负支撑域受限递归逆滤波算法正则化技术图像分割 N步重置共轭梯度法

一种适用于任意目标的离焦深度快速自动聚焦技术

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光电子．激光 2013年第4期24卷 799-804页

作者：黄德天吴志勇刘雪超张红胜中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 中国科学院研究生院北京100039

针对聚焦深度(DFF)法对焦速度慢的缺点,提出了一种适用于任意目标的离焦深度(DFD)快速自动聚焦算法。在仅改变成像系统镜头位置的条件下,应用光学成像系统离焦模型,推导了以模糊差异为参量的离焦深度的计算公式。采用S变换得到两幅不同... 详细信息

针对聚焦深度(DFF)法对焦速度慢的缺点,提出了一种适用于任意目标的离焦深度(DFD)快速自动聚焦算法。在仅改变成像系统镜头位置的条件下,应用光学成像系统离焦模型,推导了以模糊差异为参量的离焦深度的计算公式。采用S变换得到两幅不同离焦程度图像的模糊差异,并利用推导得到的公式计算出目标物体的深度信息,从而调节镜头位置完成自动聚焦。实验结果表明,本文算法适用于任意目标物体,仅需要两幅不同程度的离焦图像,能够以较高精度估计出目标物体的深度信息,从而实现快速自动聚焦。

关键词：成像系统自动对焦离焦深度(DFD) 模糊差异

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结合视觉感知的调焦窗口构建

中国激光 2014年第1期41卷 191-198页

作者：刘雪超吴志勇黄德天梁敏华中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 中国科学院大学北京100049 华侨大学工学院福建泉州362021

为使靶场光测设备在进行基于图像的自动调焦过程中建立适当的调焦窗口以降低计算量并克服背景干扰,提出了结合视觉感知机制的调焦窗口构建方法。对图像进行金字塔分层获得多层子图;采用Gabor滤波器和基于高斯差分(DoG)的模型模拟人类大... 详细信息

为使靶场光测设备在进行基于图像的自动调焦过程中建立适当的调焦窗口以降低计算量并克服背景干扰,提出了结合视觉感知机制的调焦窗口构建方法。对图像进行金字塔分层获得多层子图;采用Gabor滤波器和基于高斯差分(DoG)的模型模拟人类大脑视皮层细胞功能,对子图层进行信息提取和特征融合,获得基于视觉感知的特征图;对该特征图进行阈值去噪,以减少干扰,并以边界扩展法建立适合于后续处理的矩形调焦窗口。实验结果证明,对于各种调焦状态下的图像,尤其是深度离焦状态,都能快速、准确地针对目标构建适当的调焦窗口,处理720pixel×576pixel的目标图像耗时小于130ms。该方法能够满足靶场的实际要求,为整个调焦过程实时建立稳定、准确的调焦窗口,具有广泛的工程应用价值。

关键词：图像处理调焦视觉感知调焦窗口特征提取

正则化技术和低秩矩阵在稀疏表示超分辨率算法中的应用

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计算机辅助设计与图形学学报 2018年第5期30卷 868-877页

作者：黄德天黄炜钦云海姣郑力新华侨大学工学院泉州362021 华侨大学工业智能化技术与系统福建省高校工程研究中心泉州362021 中国科学院国家天文台长春人造卫星观测站长春130117

为了有效地利用图像的特征作为指导重建的先验知识,解决常规超分辨率算法对边缘与结构等细节恢复不足的问题,提出一种改进的超分辨率算法.对待重建图像进行低秩分解,得到不同特征的低秩子图像和稀疏子图像;对于低秩子图像,提出采用基于... 详细信息

为了有效地利用图像的特征作为指导重建的先验知识,解决常规超分辨率算法对边缘与结构等细节恢复不足的问题,提出一种改进的超分辨率算法.对待重建图像进行低秩分解,得到不同特征的低秩子图像和稀疏子图像;对于低秩子图像,提出采用基于正则化技术的稀疏表示超分辨率算法进行重建,先通过在低秩子图像中寻找相似图像块构造非局部相似正则化项,得到图像的非局部冗余,以保持边缘信息;再通过局部线性嵌入方法构造流形学习正则化项,获得图像的结构先验知识,以增强结构信息.对于稀疏子图像则不参与稀疏表示超分辨率重建,而是采用双三次插值法进行重建.实验结果表明,与其他算法相比,无论在主观视觉效果上,还是在峰值信噪比和结构相似性指标上,文中算法都有显著的提高.

关键词：超分辨率稀疏表示非局部相似性局部线性嵌入低秩矩阵

结合自然图像统计和空域变换的无参图像质量评价

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计算机辅助设计与图形学学报 2015年第2期27卷 249-255页

作者：刘雪超吴志勇黄德天云海姣西安建筑科技大学电工教研室西安710054 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所光电测控部长春130033 华侨大学物联网系泉州362021 中国科学院大学北京100049

为解决数字图像处理中的质量评价问题,从自然图像统计和空域变换角度出发,提出一种无参质量评价方法.首先采用空域变换并结合梯度关系获得图像的统计特性分布;然后采用非对称广义高斯分布进行模拟,在充分考虑非对称因素的情况下求得特... 详细信息

为解决数字图像处理中的质量评价问题,从自然图像统计和空域变换角度出发,提出一种无参质量评价方法.首先采用空域变换并结合梯度关系获得图像的统计特性分布;然后采用非对称广义高斯分布进行模拟,在充分考虑非对称因素的情况下求得特征参数,以反映分布特征;最后利用失真图像与原始图像统计分布的差异,将特征参数与参考标准直接进行K-L距计算获得评价值.实验结果证明,文中方法无需参考图像,适用于任意失真类型图像的质量评价,与同类方法相比,评价结果与主观DMOS值更具一致性;同时,该方法计算复杂度较低,对Live库中图像运算耗时少于130 ms,具有广泛的实际应用价值.

关键词：图像质量评价自然图像统计非对称广义高斯分布

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结合自适应窗口的二维直方图图像增强

红外与激光工程 2014年第6期43卷 2027-2034页

作者：刘雪超吴志勇王弟男杨华黄德天中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 中国科学院大学北京100049 华侨大学工学院福建泉州362000

针对成像过程中因各种因素导致图像细节和纹理表现不明显的问题,结合Turgay Celik的二维直方图理论,提出了具有自适应动态窗口的二维直方图图像增强方法。该方法在考虑图像纹理和细节信息的基础上,分析了二维直方图与图像纹理信息的关... 详细信息

针对成像过程中因各种因素导致图像细节和纹理表现不明显的问题,结合Turgay Celik的二维直方图理论,提出了具有自适应动态窗口的二维直方图图像增强方法。该方法在考虑图像纹理和细节信息的基础上,分析了二维直方图与图像纹理信息的关系特性和固定窗口的弊端,采用基于平均梯度法建立以与区域特性相适应的窗口为单位的二维直方图,将其累积分布与理想分布进行比较优化,实现增强。通过大量实验对比表明,该方法克服固定窗口造成的适应性差、易出现过增强和局部被弱化等问题,其处理后的图像细节丰富,纹理突出,具有更好的视觉效果和工程应用价值。

关键词：图像增强二维直方图平均梯度自适应窗口

基于代价策略的H.264/AVC半脆弱水印算法

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通信学报 2015年第10期36卷 110-118页

作者：张维纬赵宸黄德天张沛杨义先华侨大学工学院福建泉州362021 国家计算机网络与信息安全管理中心北京100031 北京邮电大学信息安全中心北京100876

针对目前基于H.264/AVC标准的视频半脆弱水印算法存在的问题,提出一种基于代价策略的H.264/AVC半脆弱水印算法。通过消除基于内容的特征码之间的相关性,提高内容认证水印的顽健性。为实现半脆弱水印既能准确定位篡改区域,又对视频质量... 详细信息

针对目前基于H.264/AVC标准的视频半脆弱水印算法存在的问题,提出一种基于代价策略的H.264/AVC半脆弱水印算法。通过消除基于内容的特征码之间的相关性,提高内容认证水印的顽健性。为实现半脆弱水印既能准确定位篡改区域,又对视频质量和码率的影响最小,引入了一个代价函数,通过该函数在残差4×4块的DCT系数中选择一个最佳的系数嵌入水印。实验表明,所提算法嵌入水印对视频质量和码率的影响较小,半脆弱水印对恶意篡改的图像区域能有效、准确地检测和定位。

关键词：半脆弱水印代价函数 H.264/AVC 篡改定位顽健性

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微波电路和无线系统仿真与设计