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基于retinex理论与概率非局部均值的红外图像增强方法

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光子学报 2020年第4期49卷 182-191页

作者：李佳李少娟段小虎姚远李骥阳王立志西安电子科技大学物理与光电工程学院西安710071 空军工程大学基础部西安710051

针对传统红外图像增强算法中细节模糊及过度增强的问题,提出了一种基于retinex理论与概率非局部均值相结合的红外图像增强方法.首先通过单尺度retinex方法调整图像中过暗与过亮部分的灰度级;然后利用概率非局部均值对图像进行分解处理... 详细信息

针对传统红外图像增强算法中细节模糊及过度增强的问题,提出了一种基于retinex理论与概率非局部均值相结合的红外图像增强方法.首先通过单尺度retinex方法调整图像中过暗与过亮部分的灰度级;然后利用概率非局部均值对图像进行分解处理得到基本层与细节层,对基本层采用直方图均衡化拉伸对比度,对细节层采用非线性函数进行增强;最后,将不同层次的结果融合得到对比度与细节增强的红外图像.用该方法对多组不同场景的红外图像进行仿真实验,并将其与多种增强方法进行主、客观对比分析,结果表明所提方法在红外图像的细节及对比度增强方面都获得了更好的效果.

关键词：红外图像图像增强 retinex理论概率非局部均值各向异性扩散对比度

基于retinex理论的压缩域图像增强方法研究

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计算机研究与发展 2011年第2期48卷 259-270页

作者：汪荣贵张新龙张璇方帅合肥工业大学计算机与信息学院合肥230009

针对现有压缩域图像增强算法在提高图像对比度时,存在不能很好地增强图像细节及保持色彩信息的局限性,提出一种新的基于retinex理论的DCT压缩域图像增强算法.该算法以retinex理论为基础,将DCT系数分为入射分量(DC系数)和反射分量(AC系... 详细信息

针对现有压缩域图像增强算法在提高图像对比度时,存在不能很好地增强图像细节及保持色彩信息的局限性,提出一种新的基于retinex理论的DCT压缩域图像增强算法.该算法以retinex理论为基础,将DCT系数分为入射分量(DC系数)和反射分量(AC系数),通过对DC系数进行动态范围调整,对AC系数进行细节增强调整,并使用阈值方法抑制块状效应,由此实现对压缩域图像的增强.实验结果表明,与传统的retinex增强算法及DCT压缩域增强算法相比,该算法具有更好的细节增强及色彩保持效果,且能较好地抑制块状效应.

关键词：图像增强压缩域 retinex理论 DCT变换 YCbCr色彩空间

基于暗通道先验和retinex理论的快速单幅图像去雾方法

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自动化学报 2015年第7期41卷 1264-1273页

作者：刘海波杨杰吴正平张庆年邓勇武汉理工大学先纤传感与信号处理教育部重点实验室武汉430070 湖南工学院电气与信息工程学院衡阳421002 武汉理工大学交通学院武汉430070

针对雾霾天气下捕获的图像存在低对比度、低饱和度和色调偏移等现象,提出了一种基于暗通道先验和retinex理论的快速单幅图像去雾方法.该方法从大气散射模型出发,利用暗通道先验法则,通过灰度开运算对大气光值进行区间估计,同时获得介质... 详细信息

针对雾霾天气下捕获的图像存在低对比度、低饱和度和色调偏移等现象,提出了一种基于暗通道先验和retinex理论的快速单幅图像去雾方法.该方法从大气散射模型出发,利用暗通道先验法则,通过灰度开运算对大气光值进行区间估计,同时获得介质传输率的初始估计,并通过白平衡简化大气散射模型;其次,基于retinex理论,利用高斯滤波获得介质传输率的粗略估计,并通过线性映射实现灰度值搬移;然后,将介质传输率的初始估计和粗略估计进行像素级融合,利用快速联合双边滤波进行边缘优化,同时通过参数自适应调整的方法对雾图中大片天空区域的介质传输率进行修正;最后,通过简化大气散射模型和色调调整得到复原图像.与几种典型的图像去雾算法相比,本文算法具有很快的运算速度,能有效提高复原图像的清晰度和对比度,同时获得较好的图像颜色.

关键词：图像去雾大气散射模型暗通道先验 retinex理论图像融合

retinex理论在非正常曝光图像增强中的算法研究

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Retinex理论在非正常曝光图像增强中的算法研究

作者：刘豪江西理工大学

学位级别：硕士

受制于成像设备的材质及大小,当拍摄场景下的动态范围超出成像设备所能捕获的范围时,无论选择何种曝光模式,高亮区域信息或低暗区域信息在一定程度上会丢失,造成非正常曝光问题,导致图像初始细节信息损失,非正常曝光现象已成为制约图像... 详细信息

受制于成像设备的材质及大小,当拍摄场景下的动态范围超出成像设备所能捕获的范围时,无论选择何种曝光模式,高亮区域信息或低暗区域信息在一定程度上会丢失,造成非正常曝光问题,导致图像初始细节信息损失,非正常曝光现象已成为制约图像质量的一个重要原因。图像增强技术旨在平衡非正常曝光图像的整体亮度,恢复局部区域中丢失的信息,突出图像全局纹理细节信息,来达到改善图像质量的目的。虽然已有许多学者将曝光补偿技术集成到成像过程中,但非正常曝光问题仍未完全解决。不利于后续进一步的图像处理工作,因此在多媒体设备及视觉感官上实现曝光校正具有重要研究意义。本文对非正常曝光场景下的单幅图像校正算法进行深入研究,总结分析了现有各类图像增强算法的优缺点,针对当前图像增强算法的不足,提出创新点进行研究,弥补当前图像增强算法在图像处理后易出现光晕伪影、过度饱和的缺陷。主要工作内容如下:1、提出了一种校正透射率暗通道图像增强算法。针对单幅图像中存在非正常曝光的问题,本文在去雾模型能够有效解决图像曝光校正的理论指导下,将去雾模型迁移至非正常曝光场景下,对图像进行雾度建模;将过度曝光的彩色照明强光源建模为非均匀彩色雾度,利用校正透射率暗通道图像增强方法解决了RGB彩色照明强光源场景下的图像过度曝光校正问题。2、在校正透射率图像增强方法能有效完成过度曝光校正任务的前提下,提出了一种基于反转融合框架的图像曝光校正方法,并行处理曝光不足和过度曝光校正问题,避免了单一曝光校正方法的不足。借助上述框架只需输入单幅图像即可完成非正常曝光校正任务,避免了成对图像输入的限制,有效解决了曝光校正任务所需数据集对,且构造新数据集难度较大的问题。3、将本文算法与主流图像增强算法进行对比验证,实验结果表明本文提出的方法能够有效解决单幅图像中的非正常曝光问题,并且最大限度地减少了图像失真、光晕伪影等因素的干扰。本文所提出的基于反转融合框架的图像曝光校正方法在恢复过度曝光区域的细节信息同时也增强了曝光不足区域的细节信息,有效地完成了非正常曝光场景下的图像曝光校正任务。

关键词：去雾模型图像曝光校正 retinex理论反转融合框架多尺度图像融合

retinex理论及其在压缩域图像增强中的应用研究

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Retinex理论及其在压缩域图像增强中的应用研究

作者：张璇合肥工业大学

学位级别：硕士

retinex图像增强方法是近年来研究较为热门的图像增强方法,该方法以人类视觉系统的色彩恒常性为理论基础,通过模拟人眼观察场景的方式,恢复因图像采集设备限制而丢失的场景细节,达到增强图像对比度,还原物体真实色彩的目的。本文以Reti... 详细信息

retinex图像增强方法是近年来研究较为热门的图像增强方法,该方法以人类视觉系统的色彩恒常性为理论基础,通过模拟人眼观察场景的方式,恢复因图像采集设备限制而丢失的场景细节,达到增强图像对比度,还原物体真实色彩的目的。本文以retinex方法为研究重点,在分析retinex计算模型的基础上,提出一种新的retinex算法,并将retinex理论引入JPEG压缩框架,用以增强JPEG压缩图像。文章主要内容如下: 1、深入研究retinex理论的计算模型,通过对retinex理论进行数学公式上的分析,指出retinex算法的特点和局限性,并在实验中得到验证;在以上研究的基础上,从像素比较路径选择的角度出发,分析了随机路径retinex、Frankle-McCann retinex、MSR和RSR四种经典retinex算法,提供一种新的retinex研究思路。 2、通过对retinex算法局限性的分析,提出一种基于无限冲击响应(IIR)低通滤波的retinex算法,该算法采用二维比较路径选取像素点进行比较,用线性迭代的方式降低计算复杂度;通过在照度估计过程中记录边界点信息,以防止边界两边明暗差异很大的像素点相互影响,达到消除“光晕伪影”的目的。同时针对现有的retinex算法不能自适应选择参数的局限性,将IIR低通滤波retinex与实数编码的遗传算法相结合,在CIELab色彩空间对参数进行进化调整。经过不同特点图像的处理结果表明:该算法对不同光照条件,不同成像条件的图像,都能够选择出合适的参数进行增强,处理后的图像细节清晰,色彩真实。 3、在研究现有压缩域图像增强算法的基础上,将retinex理论加入到JPEG编码过程中,达到增强JPEG压缩图像的目的,具体做法分为两个步骤:retinex增强和改进亮度量化表。首先以retinex理论为基础,将DCT系数的DC系数看作入射光分量,AC系数看作反射光分量,修改DC系数以调整场景光照,修改AC系数以提高图像对比度;然后判断宏块的活动性,自适应修改亮度量化表,达到保留增强细节,抑制块状效应的目的。

关键词：图像增强 retinex理论 IIR低通滤波遗传算法 JPEG压缩 DCT变换亮度量化表

基于retinex理论的电子内镜图像增强算法

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北京理工大学学报 2021年第9期41卷 985-989页

作者：陈越洋何行宽李晨瑶北京理工大学信息与电子学院北京100081

为解决电子内镜图像亮度较暗、光照不均匀和对比度较低的实际问题,提出一种基于retinex理论的电子内镜血管图像增强算法.算法基于图像差分L1、L2范数的特性和对光照进行纹理抑制的实际需求,建立retinex理论的优化表达式;使用变分法进行... 详细信息

为解决电子内镜图像亮度较暗、光照不均匀和对比度较低的实际问题,提出一种基于retinex理论的电子内镜血管图像增强算法.算法基于图像差分L1、L2范数的特性和对光照进行纹理抑制的实际需求,建立retinex理论的优化表达式;使用变分法进行求解以获取图像的光照分量与反射分量,分别进行光照矫正和细节拉伸;使用改进的对数直方图均衡调整图像颜色通道比例,提高血管图像的对比度.Matlab测试实验表明,该算法能较好增强电子内镜图像,与同类型算法相比,各评价参数有不同程度提高,具有一定的实际应用价值.

关键词：图像增强 retinex理论电子内镜

retinex理论在汽车牌照识别系统中的研究及应用

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Retinex理论在汽车牌照识别系统中的研究及应用

作者：王晓明西安电子科技大学

学位级别：硕士

本文主要研究弱光和夜晚条件下交通场景的图像增强问题，在比较传统的增强算法及小波变换的基础上，引用retinex理论来研究图像增强问题。retinex理论是一种基于人类视觉系统调节和感知物体颜色和亮度模型而提出的图像增强理论，可以有... 详细信息

本文主要研究弱光和夜晚条件下交通场景的图像增强问题，在比较传统的增强算法及小波变换的基础上，引用retinex理论来研究图像增强问题。retinex理论是一种基于人类视觉系统调节和感知物体颜色和亮度模型而提出的图像增强理论，可以有效地压缩图像的动态范围，提升图像对比度，突出阴影处图像的细节及保持图像色彩的恒常性。本文实现了基于中心环绕和可变框架的这两种经典的retinex图像增强算法，借助于汽车牌照自动识别系统，并用相关的性能指标来评价算法。在此基础上利用一种改进的多尺度retinex增强算法，降低了retinex算法的复杂度，也保持了图像色彩信息和提高了对比度。对于可变框架的retinex增强方法，在改进模型中增加了细节信息保持因子，并在求解过程中采用基于金字塔的提升算法，计算复杂度明显降低，取得了较好的图像增强效果。

关键词： retinex理论多尺度retinex 基于可变框架的retinex 提升算法

基于retinex理论JPEG2000压缩图像增强方法

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光子学报 2012年第2期41卷 200-204页

作者：储昭辉汪荣贵张璇张新龙合肥学院数学与物理系合肥230601 合肥工业大学计算机与信息学院合肥230009

在增强压缩图像过程中,采用传统图像增强方法存在细节恢复困难,易产生块状效应等局限性,针对此问题,本文将retinex理论引入JPEG2000压缩框架中,提出一种新的JPEG2000压缩图像增强方法.它将小波变换后的低频系数看作入射光分量,高频系数... 详细信息

在增强压缩图像过程中,采用传统图像增强方法存在细节恢复困难,易产生块状效应等局限性,针对此问题,本文将retinex理论引入JPEG2000压缩框架中,提出一种新的JPEG2000压缩图像增强方法.它将小波变换后的低频系数看作入射光分量,高频系数看作反射光分量,通过对低频系数进行两次非线性映射,来调整场景光照的动态范围;通过调整高频系数,提高对比度,实现图像细节的整体拉升;通过判断各子块的活动性,自适应来修改亮度量化表,达到可以保留更多的细节,抑制块状效应的目的.实验结果表明,该算法在增强效果、压缩质量等方面都有着较好的优势.

关键词：图像增强 retinex理论 jpeg2000压缩小波变换亮度量化表

基于retinex理论与局部灰度信息的图像分割方法

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南京邮电大学学报（自然科学版） 2021年第3期41卷 62-71页

作者：崔强闵莉花石又新南京邮电大学理学院江苏南京210023 北方信息控制研究院集团有限公司江苏南京211153

针对灰度不均匀图像分割问题,文中提出一个新的两阶段图像分割方法。第一阶段,利用结构部分和偏移场的光滑性,提出一个基于retinex理论的变分模型,提取图像的结构部分。第二阶段,利用偏移场的局部常数特性,提出全变差的图像分割模型,对... 详细信息

针对灰度不均匀图像分割问题,文中提出一个新的两阶段图像分割方法。第一阶段,利用结构部分和偏移场的光滑性,提出一个基于retinex理论的变分模型,提取图像的结构部分。第二阶段,利用偏移场的局部常数特性,提出全变差的图像分割模型,对提取出的结构部分进行分割。文中提出的方法充分利用了图像的各种先验信息,从而获得了比较精确的分割结果。此外,文中给出了第一阶段模型的理论结果,并结合交替极小化方法,设计了一种有效的数值求解算法。最后的数值实验结果验证了该算法的有效性与可行性。

关键词：图像分割灰度不均匀 retinex理论局部常数交替极小化