收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于生物视觉感知机制的图像增强及质量评价的研究

刘玉红  
【摘要】:人类视觉系统是智能、高效的视觉信息处理系统。通过模拟生物视觉感知机制,开发出更有效的图像处理算法是当前图像处理研究的热点。本文所建立的计算模型围绕图像增强所涉及的内容进行研究,包括图像增强、增强后去噪、图像增强质量评价。按照基于生理、面向任务的思路,本文通过模拟生物视觉的感受野机制、视觉系统的感知特性为图像增强、图像去噪及图像质量评价等图像处理应用提供新的计算模型和简单、有效的实现方法。本文第一部分针对目前眼底彩色图像增强存在的颜色失真问题,提出一种改进的基于颜色恒常的Retinex眼底彩色图像增强方法。本方法首先提取亮度通道,对亮度通道进行多尺度Retinex处理,再通过改进的gain/offset算法以及颜色恢复方法进行图像映射,最后根据眼底彩色图像的特征对具有亮度信息的红色通道进行恢复。为验证本方法的有效性,本文以DIARETDB0眼底图像数据库为研究对象,将该方法与多尺度Retinex(MSR)、带色彩恢复的多尺度Retinex(MSRCR)、直方图均衡化(HE)、对比度受限自适应直方图均衡化(CLAHE)等经典增强算法进行主观和客观比较。实验结果表明该方法处理的图像在色彩保护、血管对比度的提升以及图像细节的增强方面比其他图像增强方法有更好的处理效果,这对进一步眼底图像的识别具有重要的意义。本文第二部分针对夜间彩色图像增强后噪声增多的问题提出了一种基于视觉感受野特性的图像去噪方法。本方法主要基于视觉神经电生理研究结果,模拟感受野的响应特性来实现对图像的去噪。该方法首先对色彩空间进行转换,然后对噪声进行检测并根据噪声的大小采用自适应动态调节ON/OFF感受野模板进行去噪处理。实验结果表明,本文所提出的算法在有效抑制噪声保留图像纹理和边缘细节信息的同时,极大提升了运算效率。该算法在峰值信噪比和均方误差等客观定量评价指标上优于经典去噪算法,解决了夜间图像增强后噪声点增加的实际问题,进一步完善了前一部分提出的图像增强方法,扩展了其应用范围。本文第三部分为解决目前的图像增强质量评价方法缺乏统一客观评价标准的问题提出一种基于人眼视觉感知特性的图像增强质量评价方法。本文首先深入分析和客观描述了视觉图像特征,并基于此提出了影响图像质量的视觉特征参数以及对应的数学模型,最后在此基础上得到图像增强质量评价分数(VPMI)。本文所提出的评价方法的性能在LIVE图像数据库上与其他评价方法相比,表现出与主观评价具有更好的一致性且计算复杂度低,进一步可应用于实时系统。对增强图像的评价结果也表明,本文所提出的方法与主观评价的结果相一致。并利用此方法对前文所述增强结果进行重新评价,证明了本文增强算法比其他几种增强算法具有更好的增强效果。同时,本部分还提出一种图像增强的失真率检测方法,这里的失真率是关于图像本身固有性质失真程度的检测。本文深入分析图像的固有性质,提出关于图像增强的失真率检测概念(信息失真率、组成成分失真率、颜色失真率)及其定量表征方法,并用来评价图像增强方法的失真程度。本文首先比较图像增强算法在不同条件下的失真情况,指出图像增强能改善图像的质量,但同时也会使图像失真。因此,在对增强图像进行评价时,应权衡图像失真率和图像质量之间的关系,本文所提的失真率检测方法进一步也为图像增强质量评价提供客观依据。最后,我们利用此方法对前文所述增强算法结果进行检测,结果显示本文的增强算法比其他增强算法失真率更小,特别是颜色失真比较小,证明本文的增强算法达到了颜色保真的效果。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 余春艳;徐小丹;林晖翔;叶鑫焱;;应用雾天退化模型的低照度图像增强[J];中国图象图形学报;2017年09期
2 孙玲姣;;基于Retinex理论的图像增强算法研究[J];数码世界;2016年12期
3 朱振军;贾少华;;QMV141型微光图像增强仪[J];轻兵器;2017年09期
4 程景云 ,朱泉生;用对流—扩散方程的差分格式实现图像增强的机理[J];上海海运学院学报;1989年04期
5 张春森;;利用TM资料提取森林信息的波段选择及图像增强方法探讨[J];遥感信息;1989年04期
6 王超;;基于图像增强的几种雾天图像去雾算法[J];自动化应用;2018年02期
7 李杰美慧;王谋;韩江鸿;吴丹阳;王惠刚;;小波变换在水下图像增强中的应用[J];技术与市场;2016年07期
8 胡布钦;莫晓丽;;降质图像增强及评价的应用[J];数字技术与应用;2015年09期
9 侯艳芹;李均利;魏平;陈刚;;一种基于二维离散小波变换的医学图像增强算法[J];计算机工程与应用;2006年07期
10 代成刚;林明星;王震;张东;管志光;;基于亮通道色彩补偿与融合的水下图像增强[J];光学学报;年期
11 仇国庆;龙毅;刘芙蓉;;基于小波融合的人脸图像增强方法[J];电视技术;2014年11期
12 梁睿;吴成茂;王阳;;基于文化粒子群算法的快速图像增强方法[J];西安邮电学院学报;2012年04期
13 杨晖;翟丽荣;;基于小波变换的医学图像增强方法与实现[J];辽宁大学学报(自然科学版);2010年04期
14 李月兰;;图像增强空域滤波法探讨[J];科技风;2009年22期
15 袁云梅;多化琼;马坤;;基于权重系数的木材图像增强及识别[J];西北林学院学报;2018年02期
16 罗富贵;李明珍;;一种基于亮度保持的图像增强方法[J];河池学院学报;2018年02期
17 赵蓝飞;王爱丽;王博;吕鑫淼;;基于子图融合技术的图像增强算法[J];系统工程与电子技术;2017年12期
18 马永强;王顺利;刘宝娥;;基于归一化标量权重映射的图像增强算法研究[J];无线互联科技;2017年22期
19 李静;朱铮涛;曾江翔;;基于小波变换的混合作用域医学图像增强算法[J];微计算机信息;2007年27期
20 朱振杰;王红茹;;基于暗原色先验原理的水下图像增强[J];图学学报;2018年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王颖斌;;标清转高清的图像增强算法探讨[A];第24届中国数字广播电视与网络发展年会暨第15届全国互联网与音视频广播发展研讨会论文集[C];2016年
2 余张蕾;杨兵;;基于小波变换的X线图像增强[A];第十二届全国图象图形学学术会议论文集[C];2005年
3 陈浩;崔玉柱;刘清华;;工业X射线多尺度图像增强方法研究[A];2014年全国射线数字成像与CT新技术研讨会论文集[C];2014年
4 虞学良;金浩然;杨克己;;水冷散热板内流道超声成像的图像增强[A];2017远东无损检测新技术论坛论文集[C];2017年
5 肖斌;张众;张旭东;;通过Matlab开发DSP的图像增强算法[A];全国第三届信号和智能信息处理与应用学术交流会专刊[C];2009年
6 詹洁;严非;;一种新的变分Retinex图像增强方法[A];第十四届全国图象图形学学术会议论文集[C];2008年
7 张玉成;孟凡勇;杨民;;小波变换和自适应邻域对比度下的X射线图像增强[A];第十五届中国体视学与图像分析学术会议论文集[C];2017年
8 黄华;蒋永馨;王孝通;徐晓刚;;一种基于Ardely分割算法的夜间图像增强方法[A];第十四届全国图象图形学学术会议论文集[C];2008年
9 王季;陆文凯;;基于直方图均衡的相干体图像增强算法[A];中国地球物理学会第二十四届年会论文集[C];2008年
10 常大俊;;图像增强基本算法的分析[A];2012年9月建筑科技与管理学术交流会论文集[C];2012年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘玉红;基于生物视觉感知机制的图像增强及质量评价的研究[D];电子科技大学;2018年
2 孔令海;基于PDE和曲率策动流的图像增强去噪模型研究[D];中国工程物理研究院;2005年
3 王彦臣;基于多尺度数字X光图像增强方法的研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2005年
4 侯国家;水下图像增强与目标识别算法研究[D];中国海洋大学;2015年
5 赵欣慰;水下成像与图像增强及相关应用研究[D];浙江大学;2015年
6 陈燕;工业X射线图像增强算法研究[D];中北大学;2016年
7 陈一平;图像增强及其在视觉跟踪中的应用[D];国防科学技术大学;2011年
8 孙飞飞;水下图像增强和复原方法研究[D];中国海洋大学;2011年
9 李灿飞;基于偏微分方程的医学图像增强与分割方法研究[D];湖南大学;2012年
10 丰国栋;数字化X线摄影图像增强方法研究[D];中国科学技术大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘诗源;基于内窥镜的图像增强及色彩矫正方法研究[D];河北大学;2017年
2 张昭;血管图像的多尺度前后向扩散增强方法及DSP实现[D];中国科学技术大学;2017年
3 刘会清;OCT图像增强及无创血糖检测标定建模研究[D];河北大学;2017年
4 章凌俊;基于FPGA的拉普拉斯图像增强算法设计与实现[D];东南大学;2017年
5 袁云梅;频域内基于权重系数的木材图像增强及识别[D];内蒙古农业大学;2017年
6 刘峰瑞;基于自适应分数阶阶次的图像增强和图像匹配[D];南昌航空大学;2017年
7 周飞;基于NSCT和剪切波变换的图像增强算法的研究[D];新疆大学;2017年
8 贾存坤;低照度图像增强研究与应用[D];华侨大学;2017年
9 张永萍;基于光照过强过弱条件下的图像增强研究[D];苏州大学;2017年
10 马硕;基于前景模型的水下图像增强方法研究[D];天津大学;2017年
中国重要报纸全文数据库 前4条
1 王齐强;我国图像增强算法领域还需加强专利布局[N];中国知识产权报;2017年
2 霍林涛;用ACDSee美化图片[N];中国电脑教育报;2004年
3 吴语;无限乐趣在其中[N];中国计算机报;2000年
4 广文;揭秘6色真相[N];中国计算机报;2002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