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基于视觉信息补偿的光照不均图像增强方法

吉林大学学报(工学版) 2023年

作者：王欣党电太湖南工业大学电气与信息工程学院

针对因光照不均导致图像灰度值分布不均、噪声大，视觉传达效果差问题，提出一种基于视觉信息补偿的图像光照增强方法来实现有效解决。考虑到导致光照不均图像成因过多的问题，计算图像中不同目标和背景区域的像素灰度值，采用对数函数... 详细信息

针对因光照不均导致图像灰度值分布不均、噪声大，视觉传达效果差问题，提出一种基于视觉信息补偿的图像光照增强方法来实现有效解决。考虑到导致光照不均图像成因过多的问题，计算图像中不同目标和背景区域的像素灰度值，采用对数函数将不同区域灰度值按照大小排列，得到灰度衰减序列，构建衰减函数对最弱像素点周围的每一个背景点加权处理，采用同态滤波函数根据图像中光线的分量变化去噪。凭借视觉信息补偿法计算图中每个区域的像素值，并转换为分量模式，按照亮度总量值和局部值实行互补增强。实验数据证明，所提方法增强效果佳，图像清晰度得到了提高，细节刻画效果好。

关键词：视觉信息补偿光照不均图像增强灰度衰减函数亮度总量值

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带并行卷积的水下图像背景前景分割方法

现代防御技术 2024年第3期52卷 104-111页

作者：涂拥军林鸿生王智勇海军士官学校安徽蚌埠233012 中国人民解放军92682部队广东湛江524003

光电探测是水下目标近距离探测时不可缺少的技术手段。水下光学图像具有低信噪比和对比度、照明不均匀等特点,使得光电探测在水下应用时效果不佳。常见的水下光学图像处理方法是对图像进行背景前景分割。目前主要有2种分割方法,传统分... 详细信息

光电探测是水下目标近距离探测时不可缺少的技术手段。水下光学图像具有低信噪比和对比度、照明不均匀等特点,使得光电探测在水下应用时效果不佳。常见的水下光学图像处理方法是对图像进行背景前景分割。目前主要有2种分割方法,传统分割方法易受光照、噪声等因素影响,效果不佳;深度学习方法易受训练数据限制,泛化能力不强。设计了一个带并行卷积的神经网络结构以及带约束的损失函数,通过大量实验获得了损失函数的超参数最优取值,并在不同照明条件、不同浑浊度、光照不均匀的条件下进行了实验分析。结果表明:该方法实验所获的MAE值远小于FCN8,UNet等方法,mIoU值大于FCN8,Unet等方法,P-R曲线优于其他方法的P-R曲线,更加适应水下环境复杂多变的特点,可获得更好的目标分割结果。

关键词：阈值分割水下图像光照不均并行卷积深度学习

光照不均时独立输入串联输出型光伏直流汇集系统分层优化MPPT控制策略

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高电压技术 2020年第10期46卷 3552-3560页

作者：田艳军高皓楠王毅陈映妃官仕卿华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室保定071003

为了解决独立输入串联输出型光伏直流汇集系统在光照不均时的过压问题和最大功率点跟踪(maximum powerpointtracking,MPPT)控制失效问题,提出一种分层优化MPPT控制策略,该策略通过判断和切换DC-DC变流器的运行模式,协调交流网侧模块化... 详细信息

为了解决独立输入串联输出型光伏直流汇集系统在光照不均时的过压问题和最大功率点跟踪(maximum powerpointtracking,MPPT)控制失效问题,提出一种分层优化MPPT控制策略,该策略通过判断和切换DC-DC变流器的运行模式,协调交流网侧模块化多电平变流器(multiple modular converter,MMC)在一定运行范围内灵活地调节直流母线电压,实现光伏侧DC-DC变流器和网侧逆变器的分层控制。最后,在MATLAB/Simulink中通过3个模块级联的光伏直流汇集系统仿真验证了该策略的有效性。研究结果表明:所提控制策略在多种光照不均衡的工况下可实现模块间的功率优化配置,提升整个光伏系统的送出功率。研究结果可为光伏直流汇集系统的稳定运行和功率优化提供一定的理论依据。

关键词：光伏发电直流汇集光照不均 MPPT DC-DC 分层控制

基于人工智能技术的光照不均人脸图像检测研究

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激光杂志 2022年第10期43卷 178-183页

作者：赵晓静刘慧潍坊科技学院山东潍坊262700

针对光照等复杂环境变化导致人脸图像无法精准检测的缺陷,研究基于人工智能技术的光照不均人脸图像检测。采用小波变换方法预处理光照不均人脸图像中的光照,对完成光照预处理的图像实施局部对比增强,利用Curvelet方法提取完成局部对比... 详细信息

针对光照等复杂环境变化导致人脸图像无法精准检测的缺陷,研究基于人工智能技术的光照不均人脸图像检测。采用小波变换方法预处理光照不均人脸图像中的光照,对完成光照预处理的图像实施局部对比增强,利用Curvelet方法提取完成局部对比增强处理后图像特征,依据所提取的人脸图像特征采用局部相位量化算法检测人脸图像,该算法将短时傅里叶变换应用于图像全部像素的邻域,计算图像中全部像素点的局部相位量化值,实现最终光照不均人脸图像检测结果。实验结果表明,小波分解层数为5,邻域大小为5×5时,采用本文方法的检测精度为98.39%,远高于文献[6]与文献[7]方法的检测精度。本方法可对光照不均人脸图像进行精确检测。

关键词：人工智能技术光照不均人脸图像检测小波变换方法局部相位量化局部对比增强

光照不均时独立输入串联输出型光伏升压DC-DC变流器组合电平法均压稳流控制

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高电压技术 2020年第7期46卷 2425-2433页

作者：田艳军高皓楠王毅陈映妃冀茂华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室保定071003

在光伏直流汇集系统中,光伏侧独立输入的DC-DC变流器通过输出侧级联可提升电压等级,但光照不均时,级联DC-DC变流器输出侧存在电压不均衡的问题。在DC-DC变流器级联输出侧设置均压单元可实现输出侧电压均衡,但均压单元的引入会显著增加... 详细信息

在光伏直流汇集系统中,光伏侧独立输入的DC-DC变流器通过输出侧级联可提升电压等级,但光照不均时,级联DC-DC变流器输出侧存在电压不均衡的问题。在DC-DC变流器级联输出侧设置均压单元可实现输出侧电压均衡,但均压单元的引入会显著增加直流汇集系统的输出电流纹波。为此,提出对均压单元采用移相组合电平法的调制策略,通过控制级联DC-DC变流器均压单元间的电压相移,使级联输出侧电压更接近直流电网电压,进而减小输出电流纹波;之后,引入LC滤波器来滤除级联输出侧的电压尖峰,以保证级联输出侧电压稳定;最后,将所提控制策略应用于光伏直流汇集系统进行仿真。结果表明:该策略能够在实现输出侧电压均衡的同时,有效减小并网电流的纹波。论文研究可为光伏直流汇集系统的稳定运行和功率优化提供一定的理论依据。

关键词：光伏发电直流汇集光照不均 DC-DC变换器均压控制移相调制

皮肤镜图像散焦模糊与光照不均混叠时的无参考质量评价

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自动化学报 2014年第3期40卷 480-488页

作者：卢亚楠谢凤英周世新姜志国孟如松北京航空航天大学宇航学院图像处理中心北京100191 内蒙古兴安职业技术学院乌兰浩特137400 中国人民解放军空军总医院皮肤科北京100142

皮肤镜图像的采集质量直接影响后续的分析诊断结果.针对皮肤镜图像在采集过程中可能出现的散焦模糊和光照不均两种类型的失真,提出了一种有效的无参考图像质量评价算法.通过频率特性分析我们发现,散焦模糊主要影响离散余弦变换(Discrete... 详细信息

皮肤镜图像的采集质量直接影响后续的分析诊断结果.针对皮肤镜图像在采集过程中可能出现的散焦模糊和光照不均两种类型的失真,提出了一种有效的无参考图像质量评价算法.通过频率特性分析我们发现,散焦模糊主要影响离散余弦变换(Discrete cosine transform,DCT)后的直流分量,而光照不均则主要影响第一交流分量.针对该特性,论文在频率域设计质量评价模型,首先将散焦模糊与光照不均两种失真成功分离,进而分别计算失真程度,给出评价指标.实验结果表明,本文提出的算法既可以对散焦模糊或光照不均单一失真类型的皮肤镜图像进行质量评价,也可以对两种失真类型同时存在的复杂皮肤图像进行评价,给出的评价结果稳定客观、互相独立,且与主观评价结果相一致.

关键词：皮肤镜图像图像质量评价散焦模糊光照不均离散余弦变换

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光照不均管道内图像增强算法的研究与应用

计算机工程 2011年第16期37卷 227-229页

作者：张建军胡惠灵刘征宇解新胜安全关键工业测控技术教育部工程研究中心合肥230009 合肥工业大学计算机与信息学院合肥230009

采用机器视觉技术对大型引水压力钢管内的裂纹进行检测,容易受现场环境限制,使摄像机获取到的图片存在光照不均匀和掺杂噪声等问题。若不进行有效的预处理来消除非均匀背景光和噪声,会影响后期裂纹检测和提取结果。为此,提出一种新型图... 详细信息

采用机器视觉技术对大型引水压力钢管内的裂纹进行检测,容易受现场环境限制,使摄像机获取到的图片存在光照不均匀和掺杂噪声等问题。若不进行有效的预处理来消除非均匀背景光和噪声,会影响后期裂纹检测和提取结果。为此,提出一种新型图像增强算法,该方法基于线性空间滤波原理对图片的背景光进行拟合,以改善光照不均匀现象;利用小波变换去除噪声增强图像细节。给出常见的增强算法进行比较分析。实验结果表明,该方法优于传统的图像增强方法且运算量更小,可以满足实时处理的需求。

关键词：裂纹检测光照不均线性空间滤波小波

基于FPGA的光照不均水果图像增强方法研究

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池州学院学报 2022年第6期36卷 20-23页

作者：栗文静梁颖周瑞云合肥城市学院机械与电气工程学院安徽合肥230601

针对光照不均影响水果图像拍摄效果,导致后期特征信息无法提取等问题,对HSV色彩空间的亮度分量进行直方图统计并参与形成伽马校正参数,采用伽马函数完成光照不均匀图像的增强校正处理,使算法可根据不同像素亮度自适应地实行伽马校正。采... 详细信息

针对光照不均影响水果图像拍摄效果,导致后期特征信息无法提取等问题,对HSV色彩空间的亮度分量进行直方图统计并参与形成伽马校正参数,采用伽马函数完成光照不均匀图像的增强校正处理,使算法可根据不同像素亮度自适应地实行伽马校正。采用FPGA平台完成算法实现。并对不同光照下的几种水果图像进行实验对比验证,实验结果表明能够有效地完成图像增强,降低光照不均对图像的影响,提高图像视觉效果,为后期图像处理打下良好基础。

关键词： HSV色彩空间直方图光照不均伽马校正图像增强

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光照不均图像增强方法综述

计算机应用研究 2010年第5期27卷 1625-1628页

作者：梁琳何卫平雷蕾张维王红霄西北工业大学现代设计与集成制造重点实验室西安710072

针对图像采集过程中因环境光照不佳或物体表面采光不均等原因造成的图像光照不均问题,分析了几类常用的增强方法,包括以直方图均衡化方法为代表的灰度变换法、基于照明—反射的同态滤波法、Retinex增强方法以及梯度域增强方法,对比了这... 详细信息

针对图像采集过程中因环境光照不佳或物体表面采光不均等原因造成的图像光照不均问题,分析了几类常用的增强方法,包括以直方图均衡化方法为代表的灰度变换法、基于照明—反射的同态滤波法、Retinex增强方法以及梯度域增强方法,对比了这几种方法的处理效果,指出了这些方法各自的适用范围。最后给出了光照不均问题解决方法的改进方向。

关键词：光照不均图像增强直方图均衡同态滤波 Retinex方法梯度域