收藏本站
《西安邮电大学》 2019年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

低照度全景图像增强算法研究

韩鹏飞  
【摘要】:全景图像可以展示360度球型范围内的所有景致。作为一种展示周围世界新视角的全新方式。在全景图像的采集过程中,由于经常受到天气、光照等因素影响导致获取的全景图像质量变差,难以满足人们的视觉要求,并给后续所需的全景图像处理操作带来困难。因此,进行低照度全景图像的增强技术研究,提升低照度全景图像的图像质量,对未来的视觉显示技术有着极为重要的科研价值。本文的主要研究内容及创新点如下:首先,通过查阅近几年国内外相关文献,归纳总结了低照度全景图像增强领域的研究现状;接着对现有的图像增强技术进行了分类总结,并对其算法的优缺点进行了分析比较;此外,在现有的技术水平和实际应用需求的基础上,指出了未来低照度全景图像增强领域的研究难点以及发展方向。其次,针对于低照度情况下采集的全景图像降质问题,提出了一种改进的自适应Gamma校正的低照度全景图像增强算法。首先基于光照-反射成像模型,利用双边滤波器提取出全景图像中的光照分量;然后改进了一种自适应的Gamma校正函数来对全景图像的光照信息进行调整,利用每一个像素点的光照分布特性动态地调整Gamma函数的参数,实现对图像亮度的自适应校正处理,提高光照过暗区域图像的光照分量值,降低光照过亮区域图像的光照分量值,得到校正后的光照分量;最后,将光照信息与反射信息合并,得到增强后的全景图像。该算法可以很好地提高图像亮度,丰富暗区域细节信息,抑制住原图中较亮区域的增强,解决了现有Gamma函数中进行图像增强时出现的过增强或欠增强现象。然后,针对自适应Gamma校正算法的不足之处,提出了一种基于细节特征融合的低照度全景图像增强算法。充分考虑低照度全景图像增强过程中图像对比度,图像亮度以及图像细节信息等因素,提出了一种基于图像细节特征的加权融合策略,分别采用所构建额自适应伽马校正函数和对比度受限的自适应直方图均衡化算法对光照分量进行处理;然后利用所提加权融合策略将原始全景图像的光照信息与其进行融合来得到增强后的光照分量,并采用所提的改进的数学形态学操作对全景图像的反射分量进行图像去噪;最后将校正后的光照分量与增强后的反射分量相乘得到增强后的全景图像光照分量,来实现对于全景图像的增强处理。该算法在获得良好的增强效果的同时,可以克服增强过程中颜色失真、光晕效应以及对比度低等不足,使得增强后的全景图像整体亮度显著提升,细节信息进一步凸显,增强后图像的颜色自然,有效地提高了低照度全景图像的视觉质量。最后,考虑全景图像的噪声去除、细节及对比度增强等因素,提出了一种基于光照-反射模型和形态学操作的低照度全景图像增强算法。首先,对于全景图像的饱和度分量,提出了一种自适应非线性拉伸函数对饱和度分量进行自适应拉伸,使得全景图像的色彩更加饱和自然;然后利用引导滤波从全景图像的亮度分量中提取出图像的光照分量,采用所提的基于细节特征加权融合的图像增强算法对全景图像的光照分量进行自适应校正;接下来对于反射分量,提出了一种改进的形态学操作进行全景图像去噪及细节增强;最后将光照分量与反射分量合并,与饱和度分量一起得到增强后的全景图像。该算法可以有效地提高图像对比度以及清晰度,增强图像细节信息,并抑制图像噪声,同时增强后的图像颜色更加鲜艳自然。且将此算法应用于低照度图像、水下图像、高动态图像、雾天图像、沙尘暴图像及热红外图像等不同谱段的降质图像均具有较好的表现能力,通过实验表明所提算法具有很好的增强性能及通用性。
【学位授予单位】:

知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 熊艳;欧先锋;;全景图像采集专利技术数据分析[J];成都工业学院学报;2018年01期
2 许志勇;董敏;;全景图像展示技术在防汛抗旱工作中的应用[J];水利信息化;2014年04期
3 陈立栋;徐玮;包卫东;张茂军;熊志辉;;一种全景图像浏览器的设计与实现[J];小型微型计算机系统;2008年03期
4 伍春洪;游福成;杨扬;;一种基于3维全景图像技术的深度测量方法[J];中国图象图形学报;2006年04期
5 吴琼;李良福;汪之涛;肖樟树;;全景图像镶嵌中累积误差的分析与减少方法研究[J];计算机工程与科学;2016年11期
6 王红霞;伍春洪;杨扬;张兰;;计算机生成三维全景图像研究现状与发展[J];计算机科学;2008年06期
7 杨欣荣,刘献如,伍春洪,杨扬;全景图像技术研究与进展[J];湖南工业职业技术学院学报;2005年01期
8 杨驰,邱蔚六,王旭东,蔡协艺,哈綨;计算机合成颞下颌关节镜全景图像临床应用研究[J];华西口腔医学杂志;2000年05期
9 谭云兰;汤鹏杰;夏洁武;;基于自适应引导滤波的全景图像增强算法研究[J];井冈山大学学报(自然科学版);2018年04期
10 雷洁;王建成;崔清斌;刘春华;;火炮内膛全景图像增强方法研究[J];计算技术与自动化;2013年02期
11 高辉;王炜;张茂军;;一种多视点全景图像自动生成的新方法[J];系统仿真学报;2009年06期
12 张健,段滔,刘爱东;全景图像几何畸变校正的算法研究及其软件实现[J];光学与光电技术;2003年02期
13 胡郁;吴丽萍;;基于特征提取的虚拟现实中全景图像生成算法[J];科学技术与工程;2017年32期
14 熊志辉;徐玮;王炜;张茂军;刘少华;;八向对称重用策略降低全景图像查表展开法查找表空间[J];小型微型计算机系统;2007年10期
15 张巧云;张文君;;基于无人机摄影的720°全景图像制作技术[J];现代计算机(专业版);2018年31期
16 陈龙;;720°全景图像下现场照相模拟研究[J];海峡科学;2016年10期
17 金红娇;孙天乐;;全景图像重构技术研究[J];科技创新与应用;2015年33期
18 罗立宏;谭夏梅;;球形全景图像的自动拼接[J];计算机应用与软件;2008年06期
19 张辉;;全景图像实时校正系统的设计与实现[J];测试技术学报;2008年04期
20 丁明明,王琰,董傲霜;全景图像技术研究进展[J];沈阳工业学院学报;2004年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 伍春洪;杨扬;游福成;;三维全景图像生成技术[A];立体图象技术及其应用研讨会论文集[C];2005年
2 侯舒维;郭宝龙;;一种快速的柱面全景图像生成技术[A];第三届全国数字成像技术及相关材料发展与应用学术研讨会论文摘要集[C];2004年
3 孙立光;杨新苗;;面向混合交通流的全景图像检测方法研究[A];2007第三届中国智能交通年会论文集[C];2007年
4 王轶群;朱信忠;赵建民;;虚拟场景中全景图像的生成技术[A];计算机与教育——全国计算机辅助教育学会第十一届学术年会论文集[C];2003年
5 张欣;武志强;刘嵩;;虚拟全景图系统关键技术研究与实现[A];'2010系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2010年
6 刘立波;;基于警务实战的卡口过车信息探析[A];第十届中国智能交通年会优秀论文集[C];2015年
7 韦群;熊璋;;虚拟空间系统的设计与实现[A];计算机技术与应用进展·2007——全国第18届计算机技术与应用(CACIS)学术会议论文集[C];2007年
8 顾景文;李丽;;基于全景图像虚拟导游应用的若干问题[A];中国图象图形学会第十届全国图像图形学术会议(CIG’2001)和第一届全国虚拟现实技术研讨会(CVR’2001)论文集[C];2001年
9 连晓峰;窦丽华;陈杰;;基于图割算法的全景图像立体匹配[A];2007年中国智能自动化会议论文集[C];2007年
10 吕源治;王世刚;刘爽;张晓军;;基于陪集分割的全景图像的分布式编码[A];第十五届全国图象图形学学术会议论文集[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 陆煜姝;让“规则意识”传好文明之道[N];山西政协报;2018年
2 新华社记者;中国春节的体育全景图像[N];中国体育报;2017年
3 王隽;围观:中国新设计[N];经济观察报;2011年
4 本报记者 滕继濮;一支融合了多项技术的“笔”[N];科技日报;2014年
5 电脑虎、孙少华;把面子挣足[N];中国电脑教育报;2004年
6 常雨晴;造化古今 深郁豪放[N];河北日报;2006年
7 叶慕曾 编译;机器人“接旨”上路指挥救险[N];大众科技报;2001年
8 一扬;解读信息化战争[N];中国国防报;2004年
9 本报驻德国记者 冯雪珺;德国创新企业,有成功有纠结[N];人民日报;2015年
10 本报记者 陈静;智慧饭店:提升服务能力的一把利剑[N];中国旅游报;2012年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 宋宝森;全景图像拼接方法研究与实现[D];哈尔滨工程大学;2012年
2 董强;分布式周视彩色成像与告警关键技术的研究[D];华中科技大学;2015年
3 李科;移动机器人全景视觉归航技术研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
4 高秀丽;基于全景视觉的汽车行驶环境监测系统关键技术研究[D];中国农业大学;2017年
5 赵强;面向虚拟浏览的全景图像处理[D];天津大学;2016年
6 高辉;用于街景重现的平行拼图技术研究[D];国防科学技术大学;2011年
7 张帆;全景视觉图像质量优化方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 刘传家;基于自然路标的智能机器人局部归航算法研究[D];哈尔滨工程大学;2016年
9 卢维;高精度实时视觉定位的关键技术研究[D];浙江大学;2015年
10 王红霞;基于3D重建的三维全景成像系统的研究[D];北京科技大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 韩鹏飞;低照度全景图像增强算法研究[D];西安邮电大学;2019年
2 陈倩;基于3D全景图像分析的居家环境评估与实地家访评估的对比性研究[D];昆明医科大学;2018年
3 张璧莹;案件场景重建系统平台的研究[D];中国人民公安大学;2018年
4 陈小楠;高动态范围全景图像的生成方法研究[D];天津大学;2018年
5 周燕;基于全景图像的真实场景重现与自定位技术研究[D];东北大学;2015年
6 刘玉影;基于变焦立体视觉的三维全景图像生成方法研究[D];沈阳理工大学;2018年
7 王碧云;基于微透镜阵列的全景图像技术研究[D];南京理工大学;2013年
8 赵鑫;辅助驾驶中基于单目视觉的全景图像生成算法设计与实现[D];北京交通大学;2018年
9 万冠;全景图像采集、拼接及动态显示系统研究与实现[D];天津大学;2016年
10 赵阳;三维全景图像生成的若干关键技术研究[D];沈阳理工大学;2016年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978