基于拉普拉斯金字塔的图像细节增强
基于拉普拉斯金字塔的图像融合算法研究
基于拉普拉斯金字塔的图像融合算法研究余美晨;孙玉秋;王超【摘要】提出了一种改进的拉普拉斯金字塔图像融合方法。
首先将源图像进行高斯金字塔分解,接着再进行拉普拉斯金字塔分解,然后对由拉普拉斯金字塔形成的图像序列的对应层分别使用不同的融合规则进行融合。
顶层采用加权融合,其余层采用基于区域能量的融合规则进行融合,最后再进行拉普拉斯反变换得到重构图像。
试验结果表明,该方法能够有效的保留图像信息,融合效果良好。
【期刊名称】《长江大学学报(自然版)理工卷》【年(卷),期】2016(013)034【总页数】6页(P21-26)【关键词】拉普拉斯金字塔;高斯金字塔;图像融合【作者】余美晨;孙玉秋;王超【作者单位】长江大学信息与数学学院,湖北荆州 434023;长江大学信息与数学学院,湖北荆州 434023;长江大学信息与数学学院,湖北荆州 434023【正文语种】中文【中图分类】TP391图像融合所具有的改善图像质量、提高几何配准精度、克服目标提取与识别中图像数据的不完整性等优点,使得它成为当前重要的信息处理技术,并在遥感、医学、航天等领域得到广泛的应用。
图像融合是指利用各种成像传感器获得不同图像,综合各图像的互补信息和冗余信息,产生一幅新的图像,以获得更为精确、可靠、全面的图像描述[1]。
图像融合包括像素级融合、特征级融合和决策级融合[2]3个部分。
近年来,人们提出了多种图像融合方法,其中像素级融合中的多分辨率图像融合方法较为常见,而拉普拉斯金字塔分解方法是多分辨率分析中的一类。
基于拉普拉斯金字塔分解的图像融合算法的融合过程是将各个源图像分别在不同尺度、不同空间分辨率和不同分解层上分别进行的[3]。
采用传统的拉普拉斯金字塔进行图像融合,最终得到的融合图像因细节丢失而变得模糊。
为了能获得更好的融合效果,保留更多的图像细节,笔者对传统的拉普拉斯金字塔图像进行了改进。
传统拉普拉斯金字塔图像融合的核心思想是通过构建分辨率逐层递减的金字塔,对各层金字塔按照一定的规则进行信息提取并利用上层信息逐层重构最终得到融合图像。
基于提升拉普拉斯金字塔变换的图像压缩
基于提升拉普拉斯金字塔变换的图像压缩
向静波;苏秀琴
【期刊名称】《电视技术》
【年(卷),期】2007(31)5
【摘要】采用提升方案研究拉普拉斯金字塔,提出了一种基于提升方案的拉普拉斯金字塔算法,可明显减少混淆现象,降低了图像重要细节的失真,有利于提高压缩性能和效率.
【总页数】3页(P13-15)
【作者】向静波;苏秀琴
【作者单位】中国科学院,西安光学精密机械研究所,陕西,西安,710068;中国科学院,研究生院,北京,100049;中国科学院,西安光学精密机械研究所,陕西,西安,710068【正文语种】中文
【中图分类】TN911.73
【相关文献】
1.基于拉普拉斯金字塔变换的红外/被动毫米波图像融合 [J], 叶银芳;聂建英
2.基于拉普拉斯金字塔变换的小波域图像融合 [J], 黄小丹
3.基于拉普拉斯金字塔变换的电力图像融合 [J], 李智勇;邢应春;刘同旭
4.基于拉普拉斯金字塔变换方法的多波段图像融合规则比较 [J], 黄福升;蔺素珍
5.基于拉普拉斯金字塔的图像压缩与重构研究 [J], 常敏;陈果;韩帅
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图像处理中的图像增强算法比较研究
图像处理中的图像增强算法比较研究引言:图像增强是图像处理领域的重要任务之一。
图像增强旨在提升图像的视觉质量和可读性。
随着科技的进步,图像增强算法得到了广泛的应用。
本文将比较几种常见的图像增强算法,分析其优缺点,并探讨其在不同应用场景中的适用性。
一、直方图均衡化算法直方图均衡化是一种常用的图像增强方法,通过对图像的像素强度进行转换,使得像素的直方图分布更均匀。
该算法可以扩展图像的动态范围,增强图像的对比度。
优点:1. 简单易实现:直方图均衡化算法的原理简单,易于实现。
2. 高效性:直方图均衡化可以快速地对图像进行处理,适用于实时应用。
3. 对细节增强效果好:直方图均衡化算法能够增强图像的对比度,使得图像细节更加清晰。
缺点:1. 无法保持局部对比度:直方图均衡化算法是全局算法,无法保持图像的局部对比度。
2. 易产生过增强现象:在某些情况下,直方图均衡化算法容易使得图像的背景过亮或过暗。
3. 非线性处理:直方图均衡化是一种非线性处理方法,可能对图像的灰度分布造成较大的变化。
适用场景:1. 增强图像对比度:直方图均衡化算法可以有效增强图像的对比度,使得图像更加清晰。
2. 实时图像处理:由于直方图均衡化算法的高效性,适用于实时图像处理应用。
3. 对细节要求不高的图像:直方图均衡化算法具有一定的局限性,适用于对细节要求不高的图像。
二、拉普拉斯金字塔增强算法拉普拉斯金字塔增强算法是一种基于金字塔理论的图像增强方法。
该算法通过构建图像的拉普拉斯金字塔,对不同层次的图像进行增强处理,最后再重建原始图像。
优点:1. 保留了图像的细节:拉普拉斯金字塔增强算法通过在不同层次上增强图像,可以有效地保留图像的细节。
2. 自适应性:该算法可以根据不同图像的特点自适应地进行增强处理。
3. 对边缘提取效果好:拉普拉斯金字塔增强算法对于边缘的提取有良好的效果。
缺点:1. 计算复杂度高:拉普拉斯金字塔增强算法需要构建金字塔结构,并进行多次图像卷积操作,计算复杂度较高。
改进拉普拉斯金字塔模型的高动态图像色调映射方法
关键词:拉普拉斯金字塔;高动态图像;细节增强;色调压缩
中图法分类号:TP391
Improved Laplaeian Model for Tone Mapping of HDR Image
Liang Yun and Mo J unbin
(Department
of Computer Science&Technology,School of Information。South China Agricultural University,Guangzhou
on
implement pixel—
each layer
to
enhance the comparison of details and weak edges and preserving strong
to to
on
the mapped Gaussian pyramid,the corresponding Laplacian pyramid is computed
image
simplifiers)以分解图像;Subr
等‘71和朱薇等…3通过分析图像局部极值间的振荡 来分解图像.Fattal等[1胡将多光照下的数据作为输 人构建类高斯金字塔的结构,运用多尺度的双边分 解策略实现图像分层编辑和细节提升.Bhat等[8]通 过保持边缘处梯度并压缩边缘外梯度实现色调映 射.Hadwiger等[93提出了基于连续概率密度稀疏编 码的多分辨率图像金字塔,打破了传统的空间尺度 上的分解模式,而稀疏概率密度映射的方式使得该 方法可以处理超大尺度的图像数据.Fattal等n4]通 过控制梯度域的变化实现了色调映射.Reinhard 等[1I]则根据成像规律实现了高动态图像的显示处 理.基于图像内容分层的高动态图像映射方法直观 形象、简单易行,越来越受到人们的重视.近年来,拉 普拉斯金字塔模型因其优良特性和分层表示特征,
拉普拉斯金字塔融合
02 拉普拉斯金字塔原理
拉普拉斯金字塔的构建原理
通过不断下采样和上采样,将 高分辨率图像和低分辨率图像 进行融合,得到不同分辨率的
图像。
下采样过程:将高分辨率图像 进行降采样,得到低分辨率图
像。
上采样过程:将低分辨率图像 进行插值,得到高分辨率图像 。
重复以上过程,可以得到一系 列不同分辨率的图像,形成拉 普拉斯金字塔。
图像识别
通过拉普拉斯金字塔融合,可以将不 同角度、光照和尺度下的图像信息进 行整合,提高图像识别的准确性和鲁 棒性。
在其他领域的应用
医学影像处理
在医学影像处理中,拉普拉斯金字塔 融合可以用于提高医学影像的分辨率 和清晰度,帮助医生更好地诊断病情 。
遥感图像处理
在遥感图像处理中,拉普拉斯金字塔 融合可以用于提高遥感图像的分辨率 和清晰度,帮助研究人员更好地分析 和理解地理信息。
利用拉普拉斯金字塔融合为虚拟现实和增强现实提供更逼真的图像 效果。
人工智能与机器学习
结合拉普拉斯金字塔融合与人工智能技术,实现图像的自动分类和 识别。
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调整参数
根据实验结果和经验,调整算法中的相关参数,以获得最佳的融合效 果。
04 拉普拉斯金字塔融合的应 用
在图像处理中的应用
01
02
03
图像融合
拉普拉斯金字塔融合能够 将多幅图像的信息融合到 一幅图像中,提高图像的 清晰度和分辨率。
图像增强
通过拉普拉斯金字塔融合, 可以将不同频率的图像信 息进行整合,增强图像的 细节和层次感。
缺点
信息丢失
由于拉普拉斯金字塔只保留了相邻尺度的差异信息,可能会丢失一 些重要的原始图像特征,导致图像细节的丢失或失真。
基于拉普拉斯金字塔的一种图像压缩表示教材
使用拉普拉斯金字塔作为一种压缩图像编码方式摘要--我们以形状相同作为衡量的基准,以多种层次来构想出了一种图像编码技术。
这种表达方法与已经提出的方法的不同之处在于,编码的基准不仅在于空间中,也在空间频率中。
首先把图像减去一个通过一个低通滤波器的该图像,以此来移除图像中像素与像素间的关系。
这种操作的结果是不同或者说错误被压缩为一种网络数据,图像有了更低的方差和信息熵。
通过量化不同图像,可以达到进一步的数据压缩。
对于通过低通滤波的图像我们重复这些步骤。
通过适当的进行这些步骤的重复我们可以得到一个金字塔状的数据结构。
这种编码过程相当于在不同的程度上对图像进行拉普拉斯变换。
由是,这种编码增强图像的凸出特征。
一种这种表示编码的深远优点在于它不仅适合于图像压缩,也适合于多种图像分析任务。
这是一种对于编码和解码锁提出的快速算法。
介绍一个图像的通常特性是相邻的像素一般都具有高关联。
因此单纯使用像素值来表示一个图像的效率是十分低下的:这种编码方式的许多信息是多余的。
因此设计一种高效的的压缩编码方式的首要任务是寻找一种有效的解除图像像素之间关系的表示方式。
通过预测和变形技术已经达到了这一目的([9][10])。
在预测编制中,像素被按顺序编码为一种栅格格式。
然而,在编码每个像素前,先使用之前编码过的相同栅格队列来对像素值进行预测。
被预测到的像素值作为多余数据被从现在的像素值中移除,只有不同点和预测错误被编码。
由于只使用之前编码的数据来预测每个像素的值,这个过程被视为是有因果的。
这种预测因果性的限制促进了解码过程:为了进行解码,只需要对于已经解码的相邻元素进行重新计算即可得到所给像素的预测值,这样就可以弥补预测中的错误。
无因果的基于一个以每个像素为中心的对称相邻的预测,在预测精确性上有着更大的收益,因此在数据压缩上收益也更好。
然而,这种方法并不允许简单的连续编码。
非因果的方法只特别的适用于图像转化和大批量的同步方程的解。
基于金字塔方法的图像融合原理及性能评价
1
引言
近年来 , 信息融合理论和技术正成为信息和信号处理领域
2
图像的金字塔分解
拉普拉斯金字塔和对比度 金字塔 都源于 图像的 高斯金 字
中的研究热点 , 而图像融合作为信息融合的一个 重要领域 , 已 经广泛应用于遥感、 计算机视觉、 医学、 军事目标探测和识别等 方面。 图像融合的含义是 : 将源于多源通道所采集的关于同一目 标或场景的图像经过一定的 处理 , 提取 每个通 道的互 补信息 , 最后综合成信息 更加 丰 富、 对同 一 场景 和目 标 的描 述更 为 准 确、 更为全面、 更为可靠的图像或图像特征。因此 , 探索有效的 图像融合算法是当前的热点课题 , 近年来有不少学者提出了各 种图像融合的方 法 , 归 结起 来占 主 流的 是源 于 多分 辨率 的 方 法, 这类方法一大类是基 于图像 的高斯 金字塔 分解 , 然后派 生 出拉普拉斯金字塔、 对比度 金字塔 等
Laplacian Pyramid and Contrast Pyramid Based Image Fusion and Their Performance Comparison
YU Zhen- ming, GAO Fei
( Beijing University of Aeronautics & Astronautics, Beijing 100083 , China)
由式 ( 12 ) 得 到 一 个 融 合 后 的 对 比 度 金 字 塔 后 , 再 按 式 ( 10) 重构即可得到融合后的图像。
4
融合实验和性能对比评价
首先用不同波段遥感图像作融合实验 , 图 1 和图 2 是上 海
一幅图像可由它的拉普拉斯金字塔完全表示 , 因为由拉普拉斯 金字塔可以完全重构图像 , 重构过程可由式( 7) 推得 :
基于拉普拉斯金字塔的图像细节增强
基于拉普拉斯金字塔的图像细节增强摘要:拉普拉斯金字塔被广泛地运用于到多尺度的图像分解和图像分析中,但由于拉普拉斯金字塔的构成是在高斯金字塔的基础上演变而来的,它被认为是不适合于应用到边缘保持平滑的感知操作中。
为了解决这些问题,许多方法已被提出。
虽然这些方法被证明是成功的,但他们常伴有较高的计算成本或是需要后期处理。
我们算法是运用边缘像素值来区分大型边缘上的小规模细节。
在这个结果的基础上,我们提出了一套图像过滤器,以实现图像的细节增强,我们做法的优势是算法的简单性和灵活性,并且不会降低边或引进光晕。
关键词:拉普拉斯金字塔;细节增强;图像过滤器image details enhancement based on laplacian pyramidpei renjing(computer school of wuhan university,wuhan430072,china) abstract:the laplacian pyramid is widely used in the multi-scale image decomposition and image analysis,but because the composition of the laplacian pyramid is evolved on the basis of the gaussian pyramid,it was considered not suitable for application to the edge preserving smooth-aware operation.to solve these problems,many methods have been proposed.although these methods proved to be successful,but they are often accompanied by a high computational cost orneed post-processing.our algorithm is to use the edge of the pixel values to distinguish between large-scale on the edge of small-scale details.on the basis of this result,we propose a set of image filters,in order to achieve the image detail enhancement,we would have the advantage is the simplicity and flexibility of the algorithm, and does not reduce the side or the introduction of halo.keywords:laplace pyramid;detail enhancement;image filters 一、引言拉普拉斯金字塔算法是一种多尺度、多分辨率的方法。
基于拉普拉斯金字塔变换的小波域图像融合
基于拉普拉斯金字塔变换的小波域图像融合黄小丹【摘要】摘要在深入分析了小波变换融合方法及拉普拉斯金字塔变换融合方法的原理及优缺点的基础上,通过优势互补将二者巧妙结合,提出了一种新的图像融合算法。
实验结果表明,该方法计算量小、运行速度快,在红外与可见光图像的融合、多聚焦图像融合以及局部模糊图像融合等应用中优于其他融合方法。
【期刊名称】电子科技【年(卷),期】2014(027)006【总页数】4【关键词】关键词图像融合; 拉普拉斯金字塔变换; 小波变换由于各种成像传感器工作于不同的波长范围,有不同的工作环境和要求,所以,在复杂的实际应用中,单一传感器图像数据往往不能提供足够的信息。
例如可见光图像对比度较高,对细节显示较为清晰,但在黑暗背景中却不易观察到目标,而红外图像则相反,能显示出目标的大致轮廓但却缺乏图像的细节信息。
图像融合技术即是综合和提取两个或多个多源图像的信息,以获得对同一场景或目标更为准确、全面和可靠的图像,使之更加适合于人眼感知或计算机后续处理[1]。
近年来,人们提出了多种图像融合方法[2-6],其中基于多分辨率分解[7]的图像融合方法是研究内容之一。
自从1984 年Burt 将拉普拉斯金字塔变换方法引入图像融合领域后,各种基于金字塔变换的融合方法便不断涌现。
金字塔变换融合方法在可见光图像和红外图像融合中展现了良好的融合效果,但在多聚焦图像融合中却不够理想,而基于小波变换的融合方法在可见光图像和红外图像融合中效果不佳,却在多聚焦图像融合中要优于金字塔变换法[8-10]。
本文将两种方法有机结合,提出基于拉普拉斯金字塔变换的小波域图像融合方法,实验结果表明,该方法成功克服了上述问题,在可见光图像和红外图像融合、多聚焦图像融合以及局部模糊图像融合中均表现出了理想的效果,且优于平均融合法、梯度金字塔融合法、FSD 金字塔融合法、平移不变离散小波变换融合法等常用的融合方法[3-6]。
1 图像小波变换和图像金字塔变换图像融合中的小波变换和金字塔变换都属于多分辨率分解方法的范畴,其基本思想是根据相应算法将源图像分解到具有不同空间分辨率和频率特性的子带当中,在不同分解层不同频带上分别融合,最后逆变换得到最终的融合图像。
基于拉普拉斯金字塔改进的图像融合方法
基于拉普拉斯金字塔改进的图像融合方法作者:彭延军王瑾瑾王元红来源:《软件导刊》2016年第01期摘要摘要:改进传统的拉普拉斯金字塔融合图像方法,对源图像进行一系列层层递进的处理,而非传统算法直接对源图像进行拉普拉斯变换,与经过处理后的特征更明显的图像作变换。
先提取图像的轮廓特征,然后对比得到的两幅梯度图像间对应的像素值,找出每幅图像比另一幅图像清楚的区域,保留各自的优势部分,据此建立两幅梯度图像的二值图像,进行拉普拉斯金字塔变换的源图像就是上述处理获得的二值图像。
接着融合变换后的两个图像金字塔,最后,需要与最初源图像的高斯金字塔重新构建图像,将前一步获得的拥有更多高频细节的拉普拉斯金字塔从塔顶开始逆变换,直至变换出塔底图像为止,即可得到最终结果。
实验数据显示,改进的融合方法起到了持有更多细节的作用。
关键词关键词:图像融合;拉普拉斯金字塔;融合方法DOIDOI:10.11907/rjdk.1511247中图分类号:TP317.4文献标识码:A文章编号文章编号:16727800(2016)0010167040引言图像融合是指利用各种成像传感器获得不同图像,综合各图像的互补信息和冗余信息,产生一幅新的图像,以获得更为精确、可靠、全面的图像描述[1]。
采用传统的拉普拉斯金字塔进行图像融合,最终融合图像有变得模糊的现象,原因是图像的细节丢失,为了能获得更好的融合效果,保留更多的图像细节,对传统的拉普拉斯金字塔图像融合算法进行了改进。
先对源图像经过一系列处理,对处理后的图像进行拉普拉斯变换,而不是像传统的拉普拉斯金字塔融合方法直接对源图像进行变换,然后再进行金字塔之间的融合,获取比传统方法拥有更多细节的拉普拉斯金字塔,最后将源图像的高斯金字塔和经过上述步骤融合后的拉普拉斯金字塔一起逆向重新构建最终结果图像。
对改进的算法进行实验,结果表明,采用本文改进的算法进行图像融合的效果比传统的算法能够保留更多的图像细节。
基于Matlab的拉普拉斯图像增强算法与设计
电子技术与软件工程Electronic Technology & Software Engineering计算机与多媒体技术Computer And Multimedia Technology基于I V I a t l a b的拉普拉斯图像增强算法与设计冯丽王娟>(西华师范大学计算机学院四川省南充市637009 )摘要:本文为了从图像中滤除背景特征并使边缘特征得以保留增强,提出拉普拉斯图像增强算法,并通过M a t l a b进行仿真,使图 像效果进一步完善.关键词:图像增强;滤波算法;拉普拉斯算法数字图像处理技术广泛应用于军事、航空、电商等领域中,也 对图像处理技术的提高有了进一步要求。
数字图像处理技术的过程 是:采集图像、压缩并存储图像、传输图像、处理图像和最终显示 图像,在采集图像和存储传输图像时,或多或少会产生噪声,会直 接影响到图像的处理,为了优化图像显示效果,对图像进行滤波处 理等增强操作是必不可少的。
1图像增强图像增强是指抑制不感兴趣的部分,强调突出有用的信息,图像增强可以使图像中有用的信息更加突出m。
在实际问题中以及得 到广泛应用,例如医学图像,对图像进行增强处理,使医生能够迅 速准确地确定病人患病信息;在识别车牌系统中,通过图像增强可 以识别车牌号码:在铁轨监测系统中,对图像增强可以知道铁轨是 否变形,图像增强技术还广泛应用于人工智能、军事、航空航天和 卫星图片等领域,正是这些领域的蓬勃发展推动了图像增强的进步。
图像增强分为空间域增强算法和频域增强算法两个部分。
图像 进行傅里叶变换变换到频域,在进行逆变换得到的图片叫做频域增 强。
直接在图像原有像素值上进行定点运算,锐化图像边缘并且可 以使背景模糊的算法叫做空间域增强算法。
本文探讨的是图像增强 算法的空间域增强算法,空间域增强算法更加简便,在硬件上实现 会更快[2]。
本课题研究的拉普拉斯增强算法属于空间域增强算法的一种,即利用二阶微分进行图像增强处理。
基于拉普拉斯金字塔变换的图像融合算法研究
图像越清晰 。
( 3)平均梯度
已知融合图像 F大小为 M ×N ,则由式 ( 7) ~式
( 9)可计算出图像的平均梯度 。平均梯度越大 , 图
像越清晰 。
5 实验结果及分析 本文的所有算法都是运用 M atlab7. 0 实现的 。
图 1、图 3和图 2、图 4 是两组已配准好且像素位宽 一致的待融合源图像 ,图 1、图 2 为可见光图像 ,图 3、图 4为红外图像 。图 5是图 1和图 3采用本文算 法融合后得到的图像 ,图 6 是图 2 和图 4 采用本文 算法融合后得到的图像 。在融合过程中 ,金字塔的 分解为 4层 ,其中在对顶层图像融合时 ,计算区域平 均梯度大小的区域为 5 ×5。两组图像分别是夜晚 和白天的景象 ,融合后都能比较全面地反映场景 。 这表明了本文算法在红外图像与可见光图像融合方 面应用的广泛性 。
∑∑
(M - 1) (N - 1) i = 1 j = i
(ΔI2x +ΔI2y ) /2 ( 7)
其中 ,ΔIx 与 ΔIy 分别为像素 f ( x, y)在 x与 y方向上
的一阶差分 ,定义如下 :
ΔIx = f ( x, y) - f ( x - 1, y)
(8)
ΔIy = f ( x, y) - f ( x, y - 1)
Abstract: This paper exp lains the theory and method of image fusion based on Lap lacian pyram id. The Lap lacian im2 age fusion scheme begins by constructing Lap lacian pyram ids for each source image, and then each level of Lap lacian pyram ids is fused w ith different fusion rule. Finally, the end fused image is obtained by inverse Lap lacian pyram id transform. By analyzing the fusion image w ith visible and infrared image, the experimental results show that this algo2 rithm can p roduce high2contrast fusion image that are clearly more appealing and have greater useful information con2 tent. It p roves that the algorithm can get a good fusion result. Key words: image fusion; Lap lacian pyram id; fusion rule; infrared image
自适应多尺度图像细节增强算法研究
自适应多尺度图像细节增强算法研究自适应多尺度图像细节增强算法研究在数字图像处理领域,图像细节增强是一个重要的研究方向,它旨在改善图像的视觉质量,增强图像中的边缘、纹理等细节信息,以满足不同应用场景的需求。
随着多媒体技术的快速发展,图像细节增强技术在图像恢复、图像压缩、图像分析等领域的应用越来越广泛。
本文将探讨自适应多尺度图像细节增强算法的研究,分析其重要性、挑战以及实现途径。
一、图像细节增强算法概述图像细节增强算法是通过增强图像中的高频信息,来提高图像的视觉质量。
它包括边缘增强、纹理增强等多种方法。
图像细节增强算法的发展,不仅能够改善图像的视觉效果,还将对图像分析、图像识别等技术产生深远的影响。
1.1 图像细节增强算法的核心特性图像细节增强算法的核心特性主要包括以下几个方面:自适应性、多尺度性、实时性。
自适应性是指算法能够根据图像内容的不同,自动调整增强策略,以达到最佳增强效果。
多尺度性是指算法能够在不同尺度上对图像进行处理,以增强不同层次的细节信息。
实时性是指算法能够在较短的时间内完成处理,满足实时处理的需求。
1.2 图像细节增强算法的应用场景图像细节增强算法的应用场景非常广泛,包括但不限于以下几个方面:- 医学图像处理:在医学图像分析中,细节增强有助于更清晰地显示组织结构和病变特征。
- 卫星图像处理:在遥感图像分析中,细节增强有助于更准确地识别地表特征和变化。
- 视频监控:在视频监控系统中,细节增强可以提高监控图像的清晰度,有助于目标识别和跟踪。
- 数字媒体:在数字媒体制作中,细节增强可以提升图像和视频的视觉质量,增强用户体验。
二、自适应多尺度图像细节增强算法的制定自适应多尺度图像细节增强算法的制定是一个复杂的过程,需要综合考虑图像的特性和增强的需求。
2.1 算法设计原则在设计自适应多尺度图像细节增强算法时,需要遵循以下原则:- 有效性:算法能够有效地增强图像细节,提高图像的视觉质量。
- 鲁棒性:算法能够在不同的图像和环境下稳定工作,不受噪声和干扰的影响。
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基于拉普拉斯金字塔的图像细节增强
摘要:拉普拉斯金字塔被广泛地运用于到多尺度的图像分解和图像分析中,但由于拉普拉斯金字塔的构成是在高斯金字塔的基础上演变而来的,它被认为是不适合于应用到边缘保持平滑的感知操作中。
为了解决这些问题,许多方法已被提出。
虽然这些方法被证明是成功的,但他们常伴有较高的计算成本或是需要后期处理。
我们算法是运用边缘像素值来区分大型边缘上的小规模细节。
在这个结果的基础上,我们提出了一套图像过滤器,以实现图像的细节增强,我们做法的优势是算法的简单性和灵活性,并且不会降低边或引进光晕。
关键词:拉普拉斯金字塔;细节增强;图像过滤器
image details enhancement based on laplacian pyramid
pei renjing
(computer school of wuhan university,wuhan430072,china) abstract:the laplacian pyramid is widely used in the multi-scale image decomposition and image analysis,but because the composition of the laplacian pyramid is evolved on the basis of the gaussian pyramid,it was considered not suitable for application to the edge preserving smooth-aware operation.to solve these problems,many methods have been proposed.although these methods proved to be successful,but they are often accompanied by a high computational cost or
need post-processing.our algorithm is to use the edge of the pixel values to distinguish between large-scale on the edge of small-scale details.on the basis of this result,we propose a set of image filters,in order to achieve the image detail enhancement,we would have the advantage is the simplicity and flexibility of the algorithm, and does not reduce the side or the introduction of halo.
keywords:laplace pyramid;detail enhancement;image filters 一、引言
拉普拉斯金字塔算法是一种多尺度、多分辨率的方法。
基于拉普拉斯金字塔的图像细节增强算法是在图像拉普拉斯金字塔分解的
过程中添加映射函数,得到由高斯金字塔演变而来出的中间过程的拉普拉斯金字塔,最终得到我们需要的细节增强的图像。
二、图像拉普拉斯金字塔分解的基本原理
由于图像的拉普拉斯金字塔的构成是在高斯金字塔的基础上演
变而来的,因此首先得对图像进行高斯金字塔分解。
设原图像为i,以i作为高斯金字塔的第一层g0;再对第一层图像低通滤波和向下采样,得到高斯金字塔的第二层;重复以上过程,构成高斯金字塔。
其中gl的长与宽均为gl+1的一半:
(1)
重复n次之后得到gn,此时gn只包含级少数的像素点。
下面开始构造拉普拉斯金字塔。
从拉普拉斯金字塔的顶层开始逐层由上至
下按式(2)ll=gl -upsample(gl+1)进行计算,可以恢复其对应的高斯金字塔,并最终可得到原图像g0。
三、图像的重映射
图像进行变化初始时,设定一个参数。
若图像某部分的强度变化比小,我们认为这部分是细节部分,若比大我们则认为边缘部分。
重映射算法中,g0=gl0(x0,y0)代表计算输出金字塔系数时某点的图像强度。
像素值更接近于的应作为细节处理rd,而那些接近于g0的应该被作为边缘处理re。
(3)
在灰度图像中,,fd是一个从[0,1]到[0,1]的映射函数,是为了控制图像细节部分的修改。
re(i) = g0 +
sign(i-g0)(fe(|i-g0|- )+ ),fe是为了控制图像边缘部分振幅的修改。
在rgb图像中,,re(i) = g0 + unit(i-g0)[fe( - )+ ],其中unit(v)=/ (if 0),若 =0则为0。
四、局部拉普拉斯过滤
在图像细节增强中引入局部拉普拉斯过滤算法,图1中给出了一个可视化的概述。
经过算法的估计,该算法的复杂度为。
图1
五、实验结果及分析
我们在pc 机上,使用c++实现了本文的图像细节增强算法。
程序运行环境是windows
计算机配置为intel(r) core(tm)2 duo cpu (1.50 ghz),2g内
存。
我们给出了图像细节增强的例子,同时我们给出了与相关图像细节增强算法(邻里过滤)比较的结果。
(a)(b)
图(a)是输入的原图像,图(b)是调用拉普拉斯图像细节增强算法后生成的图像,可以看到细节部分有明显的增强。
(c)(d)(e)
图(c)是输入的原图像,图(d)是邻里细节增强算法后生成的图像,图(e)是调用拉普拉斯细节增强算法后生成的图像。
(d)图在细节增强后出现了较多的噪点。
六、结论及将来的工作
本文提出了一种基于拉普拉斯金字塔的细节增强算法,在构造拉普拉斯金字塔的过程中加入映射函数,解决了拉普拉斯金字塔不适合于应用到边缘保持平滑感知操作的问题。
对于该算法的不足之处,还需要针对原图像的特点,以获得更好的细节增强效果。
参考文献:
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