收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

Bayer图像去马赛克算法研究

张玉浩  
【摘要】:出于对设计成本和经济成本的考虑,大多数现代彩色数码相机都配备了一个单一的传感器来获取图像。单传感器获取的Bayer图像每个像素处只有红绿蓝三种颜色的一种。要得到一副完整的彩色图像,需要估计每个像素处缺失的颜色分量值。上述过程通常被称为Bayer图像去马赛克。去马赛克算法的结果直接关系到彩色数码相机获取彩色图像的质量好坏,同时也是物体检测、图像识别等高级图像处理技术的前提,所以研究高效的去马赛克算法,仍具有重要的实用价值。本文针对当前去马赛克算法在时间和精度方面存在的不足,提出了两种去马赛克算法。1.针对时间严苛的场景,提出了一种新的融合梯度权值的高质量低成本去马赛克算法。随着近些年中央处理器(CPU)和图形处理器(GPU)等设备运算能力的提升,经典的应用广泛的低成本去马赛克算法生成的图像质量渐渐不能满足人们视觉需要。Malvar等人的经典的高质量线性插值算法(High Quality Linear Interpolation,HQLI)是实际应用中使用最广泛的一种,被广泛应用在时间严苛的场景或者作为复杂去马赛克算法的初始化输入,但该算法在边缘处容易出现伪影,视觉效果不尽人意。在深入研究HQLI算法的优点和缺点后,我们设计出一种新的融合边缘梯度权值的高质量低成本去马赛克算法。该算法采用改进的块梯度计算方式,并将梯度经过逻辑函数非线性映射为方向权重,从而获得更加准确的权重。在计算方向候选插值时采用了更大的邻域范围,从而获得了更准确的候选插值。最后将方权重与方向候选插值进行自适应融合重建出高质量的去马赛克图像。并且与大多数需要先插值绿色通道再插值红色和蓝色通道的两次插值算法相比,我们的算法对Bayer图像中所有缺失的颜色分量可以在一次插值过程中全部获得。在标准数据集Kodak和McM上测试,我们算法的各项指标相对HQLI算法均有很大的提升。和最近提出的高质量低成本算法LED相比,我们的算法在耗时更少的前提下获得更高的PSNR,拥有更高的图像质量。2.针对精度优先的场景,提出了基于残差学习的卷积神经网络的去马赛克图像质量提升算法。虽然我们提出的高质量低成本的方法在效率较高和性能优越的情况下完成了去马赛克任务,但它仍然存在影响视觉的伪影。在精度优先于速度的应用场景中,更高质量的图像仍是我们的首要目标。因此我们将提出的高质量低成本算法的结果作为卷积神经网络的输入,通过训练卷积神经网络来校正颜色值并减少伪影,进而提高去马赛克图像的质量。我们提出了基于残差学习的卷积神经网络的重建图像质量两阶段提升算法。第一阶段的目标是用卷积神经网络恢复提升绿色通道的质量,第二阶段使用得到的绿色通道来指导提升红蓝颜色通道的质量。受Niu和Ouyang提出的通道差还原卷积网络模型启发,我们将红色和蓝色通道的重建转移到绿红和绿蓝色差平面,并将色差平面用卷积神经网络进行优化,从而重建出高质量的彩色图像。最后在标准数据集Kodak和McM上进行了验证性实验。与当前的几种算法进行主观和客观对比结果表明,本章算法重建的图像减少了伪影,质量有了很大的提升。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前19条
1 娄静涛;王炜;李永乐;张茂军;;单幅Bayer格式图像的快速去雾方法[J];国防科技大学学报;2013年06期
2 Na Zhang;Hong-Xu Li;Hui-Jing Cheng;Xiao-Ming Liu;;Electron probe microanalysis for revealing occurrence mode of scandium in Bayer red mud[J];Rare Metals;2017年04期
3 ;Bayer Material Science Significantly Strengthens Presence in China-Startup of 350 000 t/a MDI Train and Groundbreaking for 250 000 t/a TDl plant[J];China Chemical Reporter;2008年30期
4 ;New Process to Be Adopted in Bayer’s TDI Unit in Caojing[J];China Petroleum Processing and Petrochemical Technology;2006年02期
5 ;Bayer’s MDI Unit in Shanghai Became Operational[J];China Petroleum Processing and Petrochemical Technology;2006年03期
6 于剑昆;Sumika Bayer公司退出TDI业务[J];化学推进剂与高分子材料;2004年02期
7 于剑昆;Bayer Plastics公司开发新型TPU[J];化学推进剂与高分子材料;2003年06期
8 ;Bayer one of the most dynamic multinational corporations in china[J];China's Foreign Trade;2003年11期
9 ;Two Scientists Win First CAS-Bayer Research Awards[J];Bulletin of the Chinese Academy of Sciences;2002年01期
10 李华;朱波;;改进的联合去马赛克与放大算法及其硬件实现[J];光电子.激光;2014年01期
11 ;Bayer Plans to Significantly Expand Capacities in China[J];China Chemical Reporter;2010年24期
12 ;Bayer CropScience and Chinese OCRI Sign Agreements for Oilseed Research Collaboration[J];China Chemical Reporter;2010年19期
13 Rowena Wang;;Bayer MaterialScience Signs Co-Branding Agreement with New Chinese Partners[J];China Chemical Reporter;2009年19期
14 ;Bayer CropScience and Chinese Academy Partner in Agricultural Development[J];China Chemical Reporter;2008年33期
15 ;Bayer Starts up 20 000 T/A PUD Facility in Shanghai[J];China Chemical Reporter;2008年27期
16 ;Argentina to Approve Bayer's GM Soy[J];China's Foreign Trade;2011年17期
17 ;Bayer CropScience Plans to Further Expand Business with High-Margin Products and New Crops[J];China Chemical Reporter;2010年19期
18 Lily Wang;;Bayer Provides Perfect Protection for Bird's Nest[J];China Chemical Reporter;2008年03期
19 杨鹰;孔玲君;刘真;;基于压缩感知的多光谱图像去马赛克算法[J];液晶与显示;2017年01期
中国重要会议论文全文数据库 前20条
1 Armin Knors;;Bayer Technology Services[A];第六届化学工程与生物技术展览暨会议参展商新产品和服务报告[C];2004年
2 Ying Liu;Wen Ni;Di Huang;Xuming Ma;Dezhong Li;Xiaoyan Huang;;Cementitious properties and hydration mechanism of Bayer red mud-carbide slag-flue gas desulfurization gypsum system[A];第七届尾矿与冶金渣综合利用技术研讨会暨招远市循环经济项目招商对接会论文集[C];2016年
3 Michael Koenig;;Constructing and operating chemical plants in china:challenges and chances[A];第六届化学工程与生物技术展览暨会议论文集[C];2004年
4 李艳萍;徐伯庆;;基于Bayer型滤波数字图像彩色插值算法[A];第七届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2009年
5 Armin Knors;林仙钦;;拜耳(Bayer)的技术服务[A];第六届化学工程与生物技术展览暨会议参展商新产品和服务报告[C];2004年
6 陈春宁;田睿;王毅楠;;基于色差插值的BAYER格式图像色彩复原实现[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅰ[C];2011年
7 徐一;杨静;任志刚;杨迅幸;;基于学习的烟花算法[A];2018中国自动化大会(CAC2018)论文集[C];2018年
8 姚雪;;基于算法多样化培养学生思维习惯和创新精神[A];2019年“区域优质教育资源的整合研究”研讨会论文集[C];2019年
9 熊薇薇;吴怀宇;;一种改进的角点检测算法[A];中国计量协会冶金分会2009年年会论文集[C];2009年
10 陶丽;张自力;丁晓明;;一种适用于动态重构的联盟形成算法[A];2008年计算机应用技术交流会论文集[C];2008年
11 张兰平;;谈小学一年级算法多样化的优化[A];中华教育理论与实践科研论文成果选编(下)[C];2007年
12 杨红斌;;计划量算法的优化[A];第四届全国医院药剂科建设与管理学术研讨会论文集[C];2012年
13 林克旺;;基于分层网络实现高效的自稳定的选举算法[A];计算机技术与应用进展——全国第17届计算机科学与技术应用(CACIS)学术会议论文集(下册)[C];2006年
14 徐英钟;高震;李波;;基于禁忌搜索的蚁群算法求解旅行商问题[A];第四届中国智能计算大会论文集[C];2010年
15 叶衍;楼荣生;何永保;;自然联结的优化算法[A];第十二届全国数据库学术会议论文集[C];1994年
16 赵唯;;晶粒度评级的改进算法[A];中国图象图形科学技术新进展——第九届全国图象图形科技大会论文集[C];1998年
17 许伦辉;傅惠;徐建闽;;基于分形维数的交通流预测模型及算法研究[A];2003年中国智能自动化会议论文集(下册)[C];2003年
18 王树西;白硕;王斌;;模式推理中的“图检索”算法[A];全国第八届计算语言学联合学术会议(JSCL-2005)论文集[C];2005年
19 覃频频;许登元;姚起宏;黄大明;;基于表决融合的高速公路事件检测算法融合[A];'2006系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2006年
20 杨娜;付强;贺延国;;蚁群算法在水土资源中的应用研究进展[A];农业系统工程理论与实践研究——全国农业系统工程学术研讨会论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前20条
1 谭鑫;Bayer图像序列噪声抑制技术研究[D];国防科学技术大学;2014年
2 张光华;多光谱医疗图像去马赛克重建及分割研究[D];重庆大学;2017年
3 王冰;人工蜂群算法的改进及相关应用的研究[D];北京理工大学;2015年
4 浮婷;算法“黑箱”与算法责任机制研究[D];中国社会科学院研究生院;2020年
5 王艳娇;人工蜂群算法的研究与应用[D];哈尔滨工程大学;2013年
6 李美安;普适分布式互斥算法及应用[D];电子科技大学;2007年
7 王小根;粒子群优化算法的改进及其在图像中的应用研究[D];江南大学;2009年
8 刘婷;改进人工蜂群算法及其在多用户检测中的应用[D];天津大学;2013年
9 邱剑锋;人工蜂群算法的改进方法与收敛性理论的研究[D];安徽大学;2014年
10 肖建元;保几何结构算法在等离子体物理中的应用[D];中国科学技术大学;2017年
11 盛歆漪;粒子群优化算法及其应用研究[D];江南大学;2015年
12 张冬丽;人工蜂群算法的改进及相关应用研究[D];燕山大学;2014年
13 孔翔宇;几类优化问题的人工蜂群算法[D];西安电子科技大学;2016年
14 谭跃;具有混沌局部搜索策略的粒子群优化算法研究[D];中南大学;2013年
15 赵进慧;膜计算仿生优化算法及应用研究[D];浙江大学;2010年
16 张松;人工蜂群算法研究及其应用[D];西安电子科技大学;2019年
17 薛菲;基于蝙蝠算法的启发式智能优化研究与应用[D];北京工业大学;2016年
18 张超群;混合爆炸式人工蜂群算法及应用研究[D];东华大学;2015年
19 王翔;混合蚁群算法及其在管理优化中的应用[D];东华大学;2012年
20 杨世品;P系统优化算法及应用研究[D];浙江大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前20条
1 张玉浩;Bayer图像去马赛克算法研究[D];吉林大学;2020年
2 丁文;基于Bayer格式的去马赛克算法研究及硬件实现[D];浙江大学;2013年
3 王东升;Bayer模式的图像恢复及抗噪性能提升算法研究[D];南华大学;2019年
4 卡姆兰;BAYER图像色彩重构插值算法的研究[D];天津工业大学;2019年
5 王麓;基于FPGA的Bayer图像色彩还原技术研究[D];吉林大学;2019年
6 罗晓红;深空探测应用中的Bayer图像高效压缩算法研究[D];西安电子科技大学;2018年
7 王毅博;数字图像去马赛克IP设计与验证[D];西安电子科技大学;2013年
8 马宇;面向建筑物检测的Bayer真彩色影像插值算法对比研究[D];首都师范大学;2013年
9 张楠;图像去马赛克算法研究[D];西安电子科技大学;2009年
10 刘巧珍;基于结构保持的去马赛克算法研究[D];南京理工大学;2016年
11 胡丽丽;基于梯度加权残差插值的Bayer图像色彩重建算法的研究[D];天津工业大学;2020年
12 武令媛;论马赛克艺术与现代首饰设计的创新性结合[D];北京服装学院;2016年
13 纪文青;马赛克艺术在装饰设计中的应用研究[D];北京林业大学;2012年
14 李中军;马赛克镶嵌形式在艺术发展中的轮回与升华[D];湖北美术学院;2008年
15 刘烨;马赛克元素在绘画里的表现[D];上海师范大学;2014年
16 汤漫;彩色图像去马赛克恢复与质量提升算法研究[D];南华大学;2020年
17 施勇红;视频前端预处理中去马赛克技术研究[D];西安电子科技大学;2007年
18 黄喆;基于小波变换和边缘检测的Bayer图像压缩和彩色插值[D];天津大学;2010年
19 王通礼;Bayer格式图像信号处理中关键算法的高效并行实现[D];天津大学;2018年
20 熊贝;基于FPGA的Bayer图像彩色恢复设计[D];成都理工大学;2015年
中国重要报纸全文数据库 前20条
1 本报记者 荣池;马赛克镶嵌的斑斓世界[N];光明日报;2019年
2 本报记者 张亚萌;从马赛克到“超级码粒”的“裂变”[N];中国艺术报;2019年
3 沈杰群;“马赛克式成长”一场父母教育焦虑的逃逸[N];中国青年报;2018年
4 本报记者 董亚楠;马赛克的艺术情结[N];中国建材报;2014年
5 韩哲;有多少马赛克需要去掉[N];北京商报;2012年
6 毕晓哲;更该去除心中的“马赛克”[N];呼和浩特日报(汉);2012年
7 龙敏飞;现实中还有多少“马赛克”?[N];西宁晚报;2012年
8 王雨檬;世界最大马赛克博物馆落户土耳其[N];中国文化报;2011年
9 酷儿;探寻马赛克的神奇魅力[N];中国服饰报;2008年
10 陈结芳;马赛克专委会揭牌成立[N];广东建设报;2008年
11 齐闻;首个马赛克产业总部基地在佛山揭牌[N];中国建材报;2007年
12 广东;马赛克图片[N];中国电脑教育报;2002年
13 江苏淮安 沈晓夫;“马赛克”卷土重来[N];中国建设报;2002年
14 董景娅;“文字马赛克”还是少打为好[N];河南法制报;2016年
15 苑广阔;“任性马赛克”背后的民意与规则[N];青岛日报;2016年
16 本报评论员 廖水南;官员打马赛克的矫情你不懂[N];重庆商报;2012年
17 朱四倍;“马赛克”现象:无关艺术有关文明[N];包头日报;2012年
18 驻广东记者方筝;中国马赛克城组团参加新疆喀交会[N];中国建材报;2010年
19 特约记者 杨昱 记者 朱贵升;马赛克复出江湖[N];建筑时报;2006年
20 池源;AI能移除画面中的马赛克了?[N];电脑报;2020年
 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