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基于自适应因子和鬼影去除的多曝光图像融合算法研究

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基于自适应因子和鬼影去除的多曝光图像融合算法研究

作者：王斗安徽大学

学位级别：硕士

多曝光图像融合技术是一种融合技术,能够在不需要任何成像信息的情况下,根据融合规则将不同曝光时间的图像融合生成符合人类视觉效果的高动态范围图像,解决了低动态范围图像饱和度及对比度较低、细节丢失等问题。本文题目为基于自适应... 详细信息

多曝光图像融合技术是一种融合技术,能够在不需要任何成像信息的情况下,根据融合规则将不同曝光时间的图像融合生成符合人类视觉效果的高动态范围图像,解决了低动态范围图像饱和度及对比度较低、细节丢失等问题。本文题目为基于自适应因子和鬼影去除的多曝光图像融合算法研究,该算法根据静态场景或动态场景多曝光图像序列提供的图像信息,融合后获得一幅包含所有源图像序列信息的高动态范围图像,并且得到的融合图像在鬼影去除以及图像质量方面表现突出。由于目前传统图像融合技术仍会出现局部亮度不适应、局部细节丢失以及鬼影去除不完全等问题,本文针对以上问题创新性提出一种新的多曝光图像融合算法,主要研究思路以及成果如下:(1)针对静态场景下的多曝光图像融合,提出两点改进方案:首先改进了一种新的基于加权平均自适应因子的良好曝光权重评估方案,将局部平均亮度和期望亮度决定的加权平均自适应因子作为曝光评估函数的调整参数,自适应评估像素的曝光权重,并结合色度权重图,融合得到综合权重图;其次,改进了一种用于拉普拉斯金字塔融合的局部细节增强方法,使用K-Means算法根据图像亮度直方图分布将输入图像序列分为过曝光图像和低曝光图像,然后利用快速局部拉普拉斯滤波器对过曝光图像集的较暗区域和低曝光图像集较亮区域进行小尺度增强。(2)针对动态场景下出现鬼影的情况,首先利用加权引导滤波对曝光权重图进行重构,避免由于权重图噪声导致融合图像出现伪影问题,其中加权引导滤波两个参数由输入图像尺寸以及数量自适应确定;其次,利用归一化密集尺度不变特征描述子检测输入图像之间的空间一致性,之后结合曝光权重以及色度权重,使用金字塔融合方法对以上权重进行处理。实验结果显示,本文方法无论是在动态场景还是静态场景都能取得不错的视觉效果。

关键词：高动态范围图像融合细节增强拉普拉斯滤波器鬼影去除

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基于像素自适应分割背景建模的鬼影去除算法

集成技术 2015年第2期4卷 50-56页

作者：魏伟朱栋华沈阳建筑大学信息与控制工程学院沈阳110168

针对基于像素的自适应分割检测算法在建立背景模型时容易产生鬼影的问题,根据背影视觉提取算法中相邻像素点拥有相近像素值的空间分布特性,将待定的前景像素值与邻域像素值的差值通过加权比较其与自适应阈值的大小,来确定该像素点是前... 详细信息

针对基于像素的自适应分割检测算法在建立背景模型时容易产生鬼影的问题,根据背影视觉提取算法中相邻像素点拥有相近像素值的空间分布特性,将待定的前景像素值与邻域像素值的差值通过加权比较其与自适应阈值的大小,来确定该像素点是前景像素点还是鬼影像素点。若为鬼影像素点则判定为背景像素点,并更新其背景模型。通过对前景像素点的二次判断,达到迅速去除鬼影的目的。实验结果表明,改进后的算法相比于原算法能更快速地去除鬼影。

关键词：鬼影去除像素自适应分割背景建模运动目标检测

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动态场景的高动态范围图像生成

计算机辅助设计与图形学学报 2018年第9期30卷 1625-1636页

作者：张登辉霍永青电子科技大学信息与通信工程学院成都611731

动态场景的多曝光高动态范围成像方法中,由于鬼影检测不准确导致鬼影去除失败,并且采用单帧参考图的鬼影去除方法生成的高动态范围图像存在细节信息不足.为此,提出一种无鬼影且高细节信息的多曝光高动态范围成像方法.首先通过相邻的两... 详细信息

动态场景的多曝光高动态范围成像方法中,由于鬼影检测不准确导致鬼影去除失败,并且采用单帧参考图的鬼影去除方法生成的高动态范围图像存在细节信息不足.为此,提出一种无鬼影且高细节信息的多曝光高动态范围成像方法.首先通过相邻的两帧图像灰度值之间的顺序关系得到部分鬼影区域,另一部分鬼影区域则由相邻图像灰度值之间的差值,与经过多次迭代优化后的阈值判定得到,在分离相邻图像的鬼影区域后,整合为选定的单帧参考图像与其余输入图像之间的鬼影区域;然后采用图像修复方法增强去除移动物体后的非参考图像在鬼影区域内细节信息;最后使用静态场景的多曝光高动态范围成像方法生成高动态范围图像.实验结果表明,与已有方法相比,该方法不仅能有效地去除鬼影,同时避开了单帧参考图方法中鬼影区域细节信息完全由单帧参考图像决定的弊端,保留和改善了生成图像在鬼影区域内的细节信息.

关键词：动态场景多曝光高动态范围成像鬼影检测鬼影去除高动态范围图像图像修复

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动态场景的无鬼影高动态范围图像生成研究

动态场景的无鬼影高动态范围图像生成研究

作者：张登辉电子科技大学

学位级别：硕士

随着数字成像技术的深入发展,人们对数字图像品质的要求日益提升,而高动态范围成像技术的出现,极大的提高了数字图像的品质。该技术扩大了图像的动态范围,使得所获图像能够同时包含场景中亮部和暗部区域的细节信息,能更真实的反映实际... 详细信息

随着数字成像技术的深入发展,人们对数字图像品质的要求日益提升,而高动态范围成像技术的出现,极大的提高了数字图像的品质。该技术扩大了图像的动态范围,使得所获图像能够同时包含场景中亮部和暗部区域的细节信息,能更真实的反映实际场景包含的信息。目前常见的一种方法是通过拍摄多帧不同曝光量的低动态范围图像,这些图像有着真实场景中不同区间的动态范围,通过软件算法将多帧图像合成一帧高动态范围图像。然而该方法仅适用于静态场景下拍摄的多帧图像,真实场景中,绝大多数都是动态场景,所拍摄的多帧图像存在移动的人群、车辆等,使得该方法生成的高动态范围图像存在鬼影,极大的影响了图像的质量。因此,研究人员开始专注于动态场景下的无鬼影高动态范围图像获取方法,而生成无鬼影高动态范围图像的关键技术在于检测出构成鬼影的像素点。本文在阐述了多曝光高动态范围成像和鬼影检测与去除技术原理的基础上,提出两种无鬼影的高动态范围成像算法。其一是提出一种基于相邻帧差法的无鬼影高动态范围成像方法,通过比较相邻两帧图像灰度值之间的关系找出鬼影区域,然后分离相邻鬼影区域得到每帧输入图像的鬼影区域,选定一帧图像作为参考图像,得到参考图像与其余输入图像之间的鬼影区域,针对单帧参考图像鬼影去除算法存在生成的高动态范围图像在鬼影区域内存在细节信息差的问题,使用图像修复算法提高去除移动物体后的图像在鬼影区域内的细节信息,最后使用改进合成权重的多曝光合成成像算法得到高动态范围图像。第二种方法是提出一种基于梯度结构一致性的无鬼影高动态范围成像方法,选定一帧图像作为参考图像,在计算参考图像与其余输入图像之间的梯度结构相似性后,通过适当的阈值判别出存在鬼影的区域,然后使用改进融合权重的多曝光融合算法生成无鬼影的高动态范围图像,在融合时结合拉普拉斯金字塔算法,避免融合后的结果图像出现缝合线问题。实验结果表明,两种无鬼影的高动态范围图像生成方法都有效去除了鬼影的影响,且获得的图像有着较好的质量。

关键词：高动态范围图像动态场景鬼影区域检测鬼影去除

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基于脉冲图像传感器的高精度高速目标追踪

激光与光电子学进展 2023年第6期60卷 386-396页

作者：孙硕徐江涛高志远天津大学微电子学院天津300072 天津市成像与感知微电子技术重点实验室天津300072

针对脉冲图像传感器,提出一种高精度高稳定性的高速目标追踪算法.首先,介绍脉冲图像传感器的原理;其次,结合传感器脉冲密度特性改进传统视觉背景提取(Vibe)算法,去除传统Vibe算法中存在的鬼影和空洞问题,提高运动检测的完整性;然后,结... 详细信息

针对脉冲图像传感器,提出一种高精度高稳定性的高速目标追踪算法.首先,介绍脉冲图像传感器的原理;其次,结合传感器脉冲密度特性改进传统视觉背景提取(Vibe)算法,去除传统Vibe算法中存在的鬼影和空洞问题,提高运动检测的完整性;然后,结合运动检测,对传统均值漂移(MS)追踪算法进行改进,提高目标追踪的精度和稳定性;最后,通过图像重构完成场景再现与目标追踪.在3个高速场景的实验中:与直接应用于图像序列的传统MS算法相比,所提算法对高速目标的最大追踪误差分别从11.0454降低至2.2361,从14.1421降低至5.0000,从26.1725降低至5.0990;目标追踪的位置标准差从7.9879降低至2.0393,从12.0790降低至2.7454,从14.4591降低至3.5654.综上所述,所提算法能够有效提高目标的追踪精度和追踪稳定性,能更好地适用于脉冲图像传感器.

关键词：传感器脉冲图像传感器运动检测鬼影去除高速目标追踪图像重构脉冲密度

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改进强度映射函数的多尺度曝光图像融合

光学技术 2021年第2期47卷 238-243页

作者：李萌孔韦韦黄翠玲呼亚萍西安邮电大学计算机学院陕西西安710121 陕西省网络数据分析与智能处理重点实验室陕西西安710121

针对多曝光图像融合中的鬼影问题,提出了一种改进强度映射函数的多尺度曝光图像融合算法。基于参考帧图像分别确定输入帧的高低对比度;采用高对比度区域进行结构一致性检测得出鬼影区域;利用改进后的基于强度映射关系的能量函数进一步... 详细信息

针对多曝光图像融合中的鬼影问题,提出了一种改进强度映射函数的多尺度曝光图像融合算法。基于参考帧图像分别确定输入帧的高低对比度;采用高对比度区域进行结构一致性检测得出鬼影区域;利用改进后的基于强度映射关系的能量函数进一步检测低对比度区域的鬼影信息;利用多尺度块匹配算法进行快速融合。实验结果表明,与已有的代表性方法相比,该方法可以有效地去除鬼影并保留了图像的色彩和细节信息。

关键词：多曝光图像融合鬼影检测动态场景鬼影去除

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改进的运动目标检测算法及其实现

计算机工程 2011年第4期37卷 195-197页

作者：李宏研丁赤飚郭智张浩中国科学院电子学研究所北京100190 中国科学院研究生院北京100190

在智能视频运动目标检测中,带掩膜的背景差方法存在会出现鬼影目标和计算复杂度大等不足。为此,提出一种改进算法,利用相关矩阵判别法去除鬼影目标,同时增加对光照变化的处理,使算法快速适应光照变化。将耗时的浮点运算转化为整型运算... 详细信息

在智能视频运动目标检测中,带掩膜的背景差方法存在会出现鬼影目标和计算复杂度大等不足。为此,提出一种改进算法,利用相关矩阵判别法去除鬼影目标,同时增加对光照变化的处理,使算法快速适应光照变化。将耗时的浮点运算转化为整型运算。变换后的算法可同时适应浮点和定点处理器,更具有通用性。在DM642嵌入式系统上进行实现,结果表明,该算法速度快、检测准确率高,满足实时性要求。

关键词：带掩膜的背景差光照变化鬼影去除多线程缓冲池

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基于Vibe和三帧差法的目标检测算法

湖南科技大学学报（自然科学版） 2018年第2期33卷 54-59页

作者：白一帆李海芳扆梦楠太原理工大学计算机科学与技术学院

运动目标检测是智能视频监控中的关键问题.Vibe是一种典型的运动目标检测算法,但是这种方法存在对鬼影消除速度缓慢以及对全局光线变化的抗干扰性差等缺点.本文提出一种改进算法,改进Vibe的背景模型更新机制,引入三帧差法作为参考帧,提... 详细信息

运动目标检测是智能视频监控中的关键问题.Vibe是一种典型的运动目标检测算法,但是这种方法存在对鬼影消除速度缓慢以及对全局光线变化的抗干扰性差等缺点.本文提出一种改进算法,改进Vibe的背景模型更新机制,引入三帧差法作为参考帧,提升了消除鬼影的速度和背景模型的稳定性.提出一种全局光线抗干扰策略,降低了全局光线对目标检测的干扰,并通过实验验证了本文算法的有效性和可行性.

关键词： Vibe算法目标检测三帧差法鬼影去除光照突变

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改进的双模型的运动目标检测方法

科学技术与工程 2016年第23期16卷 40-45页

作者：胡昭华陈杨王珏邵晓雯卞飞飞南京信息工程大学电子与信息工程学院江苏省大气环境与装备技术协同创新中心南京210044

在动态背景下,由于双模型算法对运动目标检测时会出现误检、目标检测不完整和出现鬼影的现象,提出一种改进的双模型的运动目标检测算法。该算法首先对双模型背景的判断方式改进,将新来像素点图像值与背景模型对应位置样本值之间的距离... 详细信息

在动态背景下,由于双模型算法对运动目标检测时会出现误检、目标检测不完整和出现鬼影的现象,提出一种改进的双模型的运动目标检测算法。该算法首先对双模型背景的判断方式改进,将新来像素点图像值与背景模型对应位置样本值之间的距离和阈值进行比较,可以全面地区分前景和背景。然后对自适应阈值更新方式改进,通过对前景背景的判断情况把自模型和邻域模型结合起来,作为阈值增加或减少的条件,能够更精确地检测出前景。最后,结合帧间差分技术,通过比较对应位置像素值的时域变化来判断鬼影像素,以达到快速消除鬼影的目的。实验结果表明,改进算法的检测结果比原来的双模型更加精确、全面。

关键词：双模型运动目标检测自适应阈值鬼影去除