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白平衡

家电大视野 2010年第12期 90-92页

作者：山之

白平衡是摄影的基本要素之一，但很多数码相机用户都没有完全理解它。更谈不上灵活运用。不过白平衡是非常值得花功夫学习的，会对你拍摄的照片有非常大的影响。所以，如果你之前忽视了白平衡，那就来学习一下吧。本次教程保证会讲解得... 详细信息

白平衡是摄影的基本要素之一，但很多数码相机用户都没有完全理解它。更谈不上灵活运用。不过白平衡是非常值得花功夫学习的，会对你拍摄的照片有非常大的影响。所以，如果你之前忽视了白平衡，那就来学习一下吧。本次教程保证会讲解得通俗易懂，老少皆宜。

关键词：白平衡数码相机学习摄影照片拍摄

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结合深度卷积神经网络的智能白平衡研究

光电子．激光 2020年第12期31卷 1278-1287页

作者：黄成强遵义师范学院物理与电子科学学院贵州遵义563006

白平衡是带摄像头电子产品的必备功能,传统的白平衡算法对输入图片进行无区分性的处理,严重降低了处理效率和图片质量。本文结合深度卷积神经网络在传统白平衡方法中引入智能分类器,判断输入图片是否带有色偏,只针对色偏图片进行白平衡... 详细信息

白平衡是带摄像头电子产品的必备功能,传统的白平衡算法对输入图片进行无区分性的处理,严重降低了处理效率和图片质量。本文结合深度卷积神经网络在传统白平衡方法中引入智能分类器,判断输入图片是否带有色偏,只针对色偏图片进行白平衡。本文的研究内容及学术贡献包括:(1)首次提出了先判断再处理的智能白平衡思想,仅对色偏图片进行针对性处理,而对正常图片直接输出;(2)应用提出的三随机数方法构建了一套有效的色偏图片分类训练集和测试集,训练集包括34250张图片,其中色偏图片的生成具有极强的随机性;(3)通过学习率衰减和交叉熵损失函数,对开源的VGG16网络模型进行优化,训练得到了一个收敛快、精度高的色偏图片二分类器。实验结果表明,识别正常图片和色偏图片的准确率分别为0.89和0.92。将该分类器与直方图平移方法结合,实现了智能白平衡。本文将人工智能引入到传统白平衡,实现了智能化图像处理,提高了处理效率和图片质量。

关键词：卷积神经网络 VGG16 分类器白平衡

基于FPGA的图像采集传输处理系统的设计与实现

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基于FPGA的图像采集传输处理系统的设计与实现

作者：苏斌河北科技大学

学位级别：硕士

随着信息化时代的到来,图像处理在人类社会发挥着越发重要的作用,但是传统的图像处理技术存在着数据输出速率慢、实时性差等特点,导致传统的图像处理技术已经逐渐无法满足人类的需求。而FPGA具有并行处理能力强,实时性好等特点,通过FPG... 详细信息

随着信息化时代的到来,图像处理在人类社会发挥着越发重要的作用,但是传统的图像处理技术存在着数据输出速率慢、实时性差等特点,导致传统的图像处理技术已经逐渐无法满足人类的需求。而FPGA具有并行处理能力强,实时性好等特点,通过FPGA作为图像处理的开发平台可以在极大程度上弥补传统图像处理实时性差、处理速度慢的缺陷,所以本文提出了一种基于FPGA的图像采集传输处理系统。主要工作内容如下:(1)本设计采用Xilinx公司Zynq7000系列的XC7Z020CLG484作为核心主控芯片,选用VIVADO做为开发平台,在此基础上设计了基于FPGA的图像采集传输处理系统。系统集图像采集、数据存储、图像预处理、图像压缩以及数据传输功能为一体。(2)其中图像采集模块以MT9P001传感器为核心,实现图像捕获。提出了一种适用于MT9P001传感器的数据格式转换算法,将Bayer格式转换为RGB格式数据;数据存储模块利用片外存储器DDR3进行图像数据缓存。优化DDR3存储器接口,采用乒乓操作进行数据读写,结合双FIFO实现数据缓存,进一步提升系统性能;图像预处理模块包括伽马校正和白平衡处理,其中伽马校正算法主要对光源进行补偿,提升图像质量;白平衡算法主要是预测色温,对图像色彩进行还原,进一步提升图像质量。图像压缩模块实现了JPEG编码器,在压缩过程中对图像数据进行图像分割、色彩空间转换、DCT变换、量化、Huffman编码等操作。根据DCT变换的可分离性,设计了一种DCT变换模块,进一步节约芯片资源;数据传输模块通过千兆网口与上位机进行通信,将压缩后图像数据传到上位机,显示并保存图像。为了验证系统的准确性,设计了VGA显示模块,将采集的图像实时显示到VGA显示器。(3)对各个模块进行了MATLAB原理仿真、FPGA程序设计以及功能仿真,搭建硬件测试平台,对系统进行板级验证。测试结果表明,本设计达到了预期目标,实现了图像采集、数据存储、图像预处理等功能,最终显示出的图像质量良好,实时性强,验证了系统的可行性。

关键词： FPGA 白平衡伽马校正 JPEG压缩 MT9P001 DDR3

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基于双颜色传感器的真菌霉素快速检测方法

北京理工大学学报 2017年第6期37卷 650-655页

作者：陈国华王玉洁董益阳张爱军殷雪婷邢健北京化工大学机电工程学院北京100029 北京化工大学生命科学与技术学院北京100029

针对生物学检测真菌霉素的过程比较复杂、成本高、不易操作等问题,提出了一种利用真菌霉素类物质溶液颜色直接测量溶液浓度的快速检测方法,设计了一个双颜色传感器检测系统.通过颜色传感器测得溶液颜色信息来快速确定被检测物质的质量... 详细信息

针对生物学检测真菌霉素的过程比较复杂、成本高、不易操作等问题,提出了一种利用真菌霉素类物质溶液颜色直接测量溶液浓度的快速检测方法,设计了一个双颜色传感器检测系统.通过颜色传感器测得溶液颜色信息来快速确定被检测物质的质量分数并实现颜色信息采集过程中的动态白平衡,使颜色检测对环境光的变化具有自适应性.最后建立样品溶液颜色的三原色(RGB)值与浓度之间的线性关系.实验结果表明,样品数据的相对标准偏差(RSD)低于5%,利用该快速检测方法建立的线性关系计算得到的溶液浓度与样品实际浓度的相对误差(RE)低于7%,满足实验室精密度和准确度的要求.同时,与传统检测方法相比,该方法快速、方便,并降低了检测成本.

关键词：真菌霉素颜色传感器白平衡线性关系

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医用内窥镜图像处理系统设计及SOC实现

医用内窥镜图像处理系统设计及SOC实现

作者：杨通西安理工大学

学位级别：硕士

随着现代外科手术向着微创化发展,医用电子内窥镜已经成为了当今应用最广泛的手术引导器械之一。虽然目前我国大多医院都已普遍采用电子内窥镜来辅助诊疗,然而高端设备基本上仍然依靠从国外进口。因为国外的内窥镜厂商无论是对内窥镜图... 详细信息

随着现代外科手术向着微创化发展,医用电子内窥镜已经成为了当今应用最广泛的手术引导器械之一。虽然目前我国大多医院都已普遍采用电子内窥镜来辅助诊疗,然而高端设备基本上仍然依靠从国外进口。因为国外的内窥镜厂商无论是对内窥镜图像传感器还是图像处理器的研发工作都开展较早,使得我国的中高端医用内窥镜一直处于劣势地位。面对国外科技封锁与自身技术缺陷,大部分处理系统还是基于专用的图像处理芯片,往往功能单一使用需求得不到满足。针对上述问题,分析了目前国内外医用电子内窥镜图像处理系统研究现状,结合用户对医用电子内窥镜的功能需求,本文提出了一个包括内窥镜数字图像采集、Bayer图像去马赛克、一键白平衡、超分辨率视频放大以及实时显示等功能的图像处理流水线,最终设计出一套可以满足临床使用的医用电子内窥镜图像实时处理系统。首先系统捕获来自内窥镜的实时Bayer图像,经过去马赛克处理后成为RGB彩色图像,然后对彩色图像进行白平衡颜色校正,之后对图像进行超分辨率2倍放大处理,最终将处理后的图像实时显示于1080p的监视器上。在系统设计过程中主要分为两大部分:软件处理算法和硬件逻辑设计。考虑到内窥镜图像处理对实时性要求的特殊性,首先选择合适的相关功能图像处理算法,在进行软件仿真后满足处理质量要求的前提下将多种处理算法相结合,最终形成内窥镜图像处理流水线。在硬件实现方面,针对本系统对实时性有着较高的要求,本文提出一种基于FPGA及ARM为处理核心的医用内窥镜图像处理方案,重点介绍了各模块软件算法硬件化的实现过程,在逻辑设计过程中充分发挥FPGA并行度高、延时低、时间可控等的特点,大大提高系统处理的实时性。最后搭建医用内窥镜图像处理系统测试平台进行上板验证,即在Zynq UltraScale+MPSoCs开发平台的AXU5EV-P开发板上,对系统中各个模块的功能以及系统时延进行测试验证,结果表明达到设计要求。

关键词：医用内窥镜去马赛克白平衡视频放大 SOC

温度波动对LED显示屏白平衡主要参数及图像色调的影响

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发光学报 2023年第2期44卷 346-355页

作者：宿然郑喜凤陈宇刘凤霞张鑫汪洋曹慧苗静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 长春希达电子技术有限公司吉林长春130103

LED显示屏的图像显示质量一直是显示行业内重点关注的问题,而LED显示屏的白平衡参数决定了其复现和还原的显示图像的亮度和色调,是影响图像显示质量的重要因素。一般情况下,显示屏的白平衡由红、绿、蓝三基色的亮度配平比例确定,而且该... 详细信息

LED显示屏的图像显示质量一直是显示行业内重点关注的问题,而LED显示屏的白平衡参数决定了其复现和还原的显示图像的亮度和色调,是影响图像显示质量的重要因素。一般情况下,显示屏的白平衡由红、绿、蓝三基色的亮度配平比例确定,而且该配平比例相对稳定;但是对于LED的各个基色来说,环境因素的变化会引起基色参量的变化,从而导致显示屏白平衡的漂移,严重影响图像显示质量。本文基于色度学理论和LED显示特性,构建了特定LED显示颜色空间模型;并在设定颜色空间探究不同温度环境各个基色仅在亮度变化条件下对白平衡参数的影响,重点研究了在温度波动条件下白平衡的漂移规律以及显示图像产生的色调的畸变情况;通过归纳不同波动参数定量分析温度变化对LED显示屏白平衡主要参数的影响,为高清LED显示控制系统提供较有价值的图像修正理论依据,有助于提升高端LED显示产品的显示质量。

关键词： LED显示温度波动白平衡

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嫦娥三号卫星相机地形图像的彩色校正方法

宇航学报 2016年第3期37卷 341-347页

作者：赵汝进刘恩海王进余国彬中国科学院光电技术研究所成都610209

针对嫦娥三号卫星着陆器有效载荷相机地形图像出现偏色问题,设计一种彩色定标与白平衡相结合的两步彩色校正方法。首先在D65标准光源下,针对相机彩色光谱响应与CIE标准色匹配函数偏差,利用24色彩色色标最小二乘平差获取相机彩色校正矩阵... 详细信息

针对嫦娥三号卫星着陆器有效载荷相机地形图像出现偏色问题,设计一种彩色定标与白平衡相结合的两步彩色校正方法。首先在D65标准光源下,针对相机彩色光谱响应与CIE标准色匹配函数偏差,利用24色彩色色标最小二乘平差获取相机彩色校正矩阵,提高校正矩阵对不同色彩图像的适应性;其次在模拟月面环境光照条件下,采用9阶中性色标最小二乘平差进行相机白平衡校正,改进传统单一色标白平衡校正系数泛化能力不足的缺点,有效降低月面环境光照条件对相机图像色彩影响。地面成像验证试验和在轨成像试验结果表明,两步法校正后相机成像色差明显降低,图像色彩与人眼所见更加一致。

关键词：嫦娥三号色彩校正白平衡相机色标

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基于非物理模型的夜间图像去雾

计算机应用与软件 2020年第12期37卷 204-208,272页

作者：程鸿龙伟李炎炎四川大学机械工程学院四川成都610065

夜晚由于人工光源的存在,常规的基于非物理模型的白天去雾算法不适用夜晚去雾。夜晚采集到的图像具有偏色、整体亮度较低和光照不均匀等特点。针对光照不均匀问题,利用传递函数为高斯低通型的同态滤波进行滤波处理,以校正图像光照;针对... 详细信息

夜晚由于人工光源的存在,常规的基于非物理模型的白天去雾算法不适用夜晚去雾。夜晚采集到的图像具有偏色、整体亮度较低和光照不均匀等特点。针对光照不均匀问题,利用传递函数为高斯低通型的同态滤波进行滤波处理,以校正图像光照;针对光晕问题,经光照校正的图像再利用Retinex算法去除光源附近的光晕;针对夜晚图像整体亮度较低问题,采用CLAHE算法提高夜晚图像暗区域的对比度;针对色偏问题,利用白平衡算法进行颜色校正,以符合人眼的视觉特性。通过对夜晚有雾图像进行实验,以平均梯度、信息熵、对比度和算法时间为客观指标,与传统Retinex算法、白天和夜晚图像去雾算法比较,结果表明该算法在以上客观指标中总体表现最优,验证了该算法的有效性。

关键词：同态滤波 Retinex 夜间去雾白平衡

基于图像分割和色适应变换白平衡的水下图像增强

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激光与光电子学进展 2023年第14期60卷 29-35页

作者：张云涛刘惠萍黄益铭于佳中国海洋大学信息科学与工程学部物理与光电工程学院山东青岛266100 浙江大学光电科学与工程学院浙江杭州310027

由于光在水下传播时受到吸收、散射、衰减的影响,在水下场景中采集的图像退化明显,存在对比度低、蓝绿色偏严重等现象。基于此,提出一种基于图像分割和色适应变换白平衡的水下图像增强算法。将色适应变换引入水下颜色校正,将基于图像三... 详细信息

由于光在水下传播时受到吸收、散射、衰减的影响,在水下场景中采集的图像退化明显,存在对比度低、蓝绿色偏严重等现象。基于此,提出一种基于图像分割和色适应变换白平衡的水下图像增强算法。将色适应变换引入水下颜色校正,将基于图像三通道反转去雾的低照度增强方法应用于水下图像增强,并提出基于图像分割的白平衡策略,同时将所提算法与经典算法进行比较。实验结果表明,所提算法处理后图像的underwater color image quality evaluation metric(UCIQE)指标平均值为0.5839,underwater image quality measures(UIQM)指标平均值为1.3689,中性色角度误差平均值为5.0972,均优于两种经典算法。所提算法在颜色校正效果和清晰度提升上具有一定的优越性。

关键词：图像处理图像增强白平衡暗通道先验色适应