有限宽双光栅成像效应的分析与应用

 用稳相积分法分析了点光源经过2个平行放置的有限宽平面透射光栅组成的系统衍射后的复振幅分布。当两光栅满足双光栅成像条件时,将其衍射成像与无限宽双光栅衍射成像进行对比,得到有限宽光栅对双光栅衍射像的位置没有影响,而衍射像随两光栅之间的相对距离及衍射级数而变化。文中计算了满足双光栅成像条件时,某实验参数下衍射像的大小的情形,结果有限宽双光栅成像被放大了1.22倍。并根据其原理进行白光再现普通透射全息图色彩研究。     

基于深度卷积神经网络的低照度图像增强

针对低照度条件下图像降质严重的问题,提出了一种基于深度卷积神经网络(DCNN)的低照度图像增强算法。该算法根据Retinex模型合成训练样本,将原始低照度图像从RGB (Red Green Blue)空间转换到HSI (Hue Saturation Intensity)颜色空间,保持色度分量和饱和度分量不变,利用DCNN对亮度分量进行增强,最后将HSI颜色空间转换到RGB空间,得到最终的增强图像。实验结果表明,与现有主流的图像增强算法相比,所提算法不仅能够有效提升亮度和对比度,改善过增强现象,而且能够避免色彩失真,主观视觉和客观评价指标均得到了进一步提高。     

C-T型棱镜透射式中阶梯光栅光谱仪谱图还原模型

中阶梯光栅光谱仪通过交叉色散形成的二维光谱图,无法直接对入射光的波长进行光谱标定。为此,建立了C-T型棱镜透射式中阶梯光栅光谱仪的谱图还原模型,分别分析了棱镜和光栅色散方向的色散规律以及棱镜与光栅之间的相互作用关系,并且建立了波长与像面坐标的关系表达式。根据该类中阶梯光栅光谱仪的光路结构特点,以及光束在各个光学元件的传输特性,校正各光学元件引入的坐标计算误差,最终精确计算出波长所对应的像面坐标,完成谱图还原模型的建立。通过该方法建立的模型可快速准确地对该类型中阶梯光栅光谱仪二维谱图进行谱图还原及波长标定,模型的计算误差小于一个像元。     

θ调制空间伪彩色编码

正1主要内容θ调制是阿贝成像原理的应用:对图像中不同待编色部分赋予不同取向的光栅,制成光栅片.用白光照射该光栅片,在频谱面上得到多列方向不同但0级重合的彩色频谱.如果在频谱面上放置空间滤波器,让不同方向的衍射斑分别透过不同的颜色,就能在像面上得到彩色像.这是利用不同方向的光栅对图像频谱进行调制,因此称为θ调制法.又因为它将图像的不同部位"编"上了不同的颜色,故又称空间伪彩色编码.     

基于颜色和纹理特征的黄瓜果实图像分割

温室黄瓜的识别是黄瓜采摘机器人研究的重要环节,要解决此问题首先必须对采集的黄瓜图像进行分割。提出了一种结合颜色特征和纹理特征进行分割的方法。根据CIE-XYZ颜色模型及其色度图,在RGB模型中先通过颜色滤去不相关物体,然后利用灰度共生矩阵提取纹理特征,得到可区分果实和背景的两大纹理特征,即熵和能量,有效地解决了果实和背景颜色相似的识别问题。     

基于一维查找表的LCD特性化方法的研究

针对LCD显示器的颜色还原问题,根据一维查找表(1-Dimension Look-up Table,1D-LUT)方法,建立显示器设备颜色空间(RGB空间)与标准颜色空间(CIE XYZ空间)之间的颜色特性转换模型,采用CIE LAB色差评价方法,得到平均色差为1.56。并与GOG(Gain-Offset-Gamma)模型特性化结果对比分析,经GOG模型特性化后得到的平均色差为8.87。分析对比1D-LUT与GOG模型对LCD显示器特性化的适用性,为设备颜色的精确复现提供必要的依据。结果表明,1D-LUT相对于GOG模型特性化精度高,具有较好的颜色复现能力,适用于LCD显示器的特性化,而GOG模型不适用于LCD的特性化。     

基于一维查找表的LCD特性化方法的研究

针对LCD显示器的颜色还原问题,根据一维查找表(1-Dimension Look-up Table,1D-LUT)方法,建立显示器设备颜色空间(RGB空间)与标准颜色空间(CIE XYZ空间)之间的颜色特性转换模型,采用CIE LAB色差评价方法,得到平均色差为1.56。并与GOG(Gain-Offset-Gamma)模型特性化结果对比分析,经GOG模型特性化后得到的平均色差为8.87。分析对比1D-LUT与GOG模型对LCD显示器特性化的适用性,为设备颜色的精确复现提供必要的依据。结果表明,1D-LUT相对于GOG模型特性化精度高,具有较好的颜色复现能力,适用于LCD显示器的特性化,而GOG模型不适用于LCD的特性化。     

基于非负矩阵分解和IHS颜色模型的偏振图像融合方法

针对传统偏振图像伪彩色融合方法存在的不足,提出了一种基于非负矩阵分解和IHS(Intensity Hue Saturation)颜色模型的图像融合方法.首先将偏振信息解析得到的各偏振参量图像作为原始数据集进行非负矩阵分解,得到三幅特征基图像,这些特征基图像包含了场景的大部分偏振信息|然后将三幅特征基图像经直方图匹配之后,分别映射到IHS颜色模型的三个颜色通道,最后变换到RGB颜色空间,得到融合后的图像.实验结果表明,该方法不仅具有较好的色彩表达能力,而且有效地突出了目标的细节信息,提高了图像的可判读性.     

基于非负矩阵分解和IHS颜色模型的偏振图像融合方法

针对传统偏振图像伪彩色融合方法存在的不足,提出了一种基于非负矩阵分解和IHS(Intensity Hue Saturation)颜色模型的图像融合方法.首先将偏振信息解析得到的各偏振参量图像作为原始数据集进行非负矩阵分解,得到三幅特征基图像,这些特征基图像包含了场景的大部分偏振信息;然后将三幅特征基图像经直方图匹配之后,分别映射到IHS颜色模型的三个颜色通道,最后变换到RGB颜色空间,得到融合后的图像.实验结果表明,该方法不仅具有较好的色彩表达能力,而且有效地突出了目标的细节信息,提高了图像的可判读性.     

面向彩色物体的双目三维测量编码新方法

为了实现彩色物体三维(3D)形貌的精确测量,提出了一种新的面向双目立体匹配的彩色编码方法。根据三原色(RGB)颜色空间模型和光谱原理对不同颜色赋予相应的视觉编码值,设定相邻彩色条纹波长变化明显、颜色差别大、码值唯一的原则并进行编码设计;利用改进的色彩标定方法消除背景色彩的影响;实验验证了提出的彩色编码方法。结果表明,该编码新方法消除了物体彩色纹理背景的影响,满足了彩色物体三维形貌精确测量的要求,可以快速、有效地实现彩色物体的三维形貌测量。     

Color image encryption based on orthogonal composite grating and double random phase encoding technique

A new method of color image encryption based on orthogonal composite grating and double random phase encoding technique is proposed. The red (R), green (G) and blue (B) components of a color image to be encrypted is modulated into an orthogonal composite grating. The deformed composite grating is subsequently encrypted using double random phase encoding technique. At the decoding end, the deformed composite grating is decrypted through double random phase decoding system. By filtering in frequency domain and phase demodulating, the modulated RGB components can be recovered. Computer simulation experiments have proved the validity of the new method. The proposed method is also applicable to encrypt three color images simultaneously after they have been transformed respectively into indexed formats.     

LCD液晶显示器的颜色特性研究

定量描述了液晶显示器的颜色特性以及对显示彩色图像的影响。在实验测量的基础上,得到了LCD液晶显示器的颜色特性数据。以3D LUT方法建立了设备颜色空间RGB与标准颜色空间L a b 之间的近似转换模型。通过分析比较它们的色域边界特性,了解了与CRT显示器颜色色域的差异以及影响显示彩色图像时颜色失真的特点。     

彩色编码投影光栅三维轮廓术中分色问题的研究

针对彩色编码投影栅三维轮廊术所需的分色技术要求,根据光度学的原理,提出了一种由RGB格式到HIS格式的变换关系,同时给出了逆变换关系式,亮度I定义为R,G,B三个分量的平均值,白度S定义为R,G,B三个分量中最小的分量除以亮度值。用R．G．B三个分量中的最小值去减另外两个分量,得到该像素所对应的光谱色,然后由这两个分量的比值来确定色度H。在HIS格式中将亮度与颜色信息分离开,在进行分色处理时可以不受亮度变化的影响,通过设定固定的阈值,可以将红,绿,蓝,青,品,黄几种颜色有效地区分开来。     

基于分段色域颜色模型的高动态范围图像获取与合成

针对普通彩色相机采用多次曝光获取高动态范围图像的技术,提出了一种基于相机分段色域颜色模型的高动态范围图像获取及颜色合成的理论模型和实现方法.介绍了相机分段色域颜色模型的基本结构和建立方法.用NikonD70s彩色相机和修正的sRGB标准颜色转换模型对所提出的理论和方法进行了实验验证.结果表明,所提出的方法可以在普通彩色...     

基于数字图像颜色提取的土壤有机质预测研究

有机质是土壤质量的重要判定标准，其快速测定可为精准农业的实施提供基本的数据支撑。传统有机质测定法，通过野外取样，实验室化学分析，不仅费时费力，还效率低，完全不能满足现今社会发展对土壤信息的大量需求。通过光谱仪测定土壤反射率建立有机质估测模型，可快速预测有机质含量，但光谱仪价格较高，对操作环境要求严格，限制了其广泛应用。仅有RGB三波段的可见光传感器，相比光谱仪而言不仅价格便宜，还易于操作，借助其诸多优势，通过定量获取土壤表面颜色信息，解决土壤有机质快速测定问题，不管是从实用性还是经济性角度，都值得去探索研究。为验证可见光下提取数字图像颜色信息能快速预测有机质的可行性和适用性，采用数码相机获取土壤表面颜色，分析土壤表面组成特点，确定最佳取样面积，并比较不同土样制样标准(<1 mm和<0.5 mm) 与有机质的相关性，同时选取相关性高的颜色变量，通过回归分析，建立有机质预测模型。研究结果表明，以950 pixel×950 pixel作为取样面积，可以较稳定获取土样表面颜色，并减少边缘效应对取样结果的影响；对比<1 mm和<0.5 mm土样与有机质的相关性发现，<1 mm土样的RGB三波段与有机质的相关性更高，适合作为土壤颜色获取时的制样标准。在RGB三波段中，Red波段表现了与有机质的最高相关性，其相关系数为-0.70；通过对RGB三波段进行数学变换与超红(ExR)计算，可增加各颜色值与有机质的相关性，其中ExR指数表现了与有机质最高的相关性，其相关系数为-0.86。单变量建模过程中，ExR倒数模型获得了最好预测效果；多变量建模时，各颜色标准差参与建模，使颜色信息描述更为全面，明显提高了模型的预测精度，获得了最好的建模效果，其R2=0.80，RMSE=0.51，检验结果R2_val=0.84，RMSE_val=0.54，能较好反应研究区有机质变异特点。通过黑土检验所建模型的预测效果，仅单变量Red波段模型表现出较好预测结果，其检验结果表明红波段是有机质较为敏感波段，在不同土类中具有通用性。虽然研究中所建模型难以扩展到对其他土类的预测，但对同类土壤预测效果表明，数码相机作为颜色定量获取的工具，具有实现快速预测土壤有机质的潜力。     

基于RGB色彩模式的彩色烟幕遮蔽效果测量方法

 介绍了烟幕的类型和使用方式,分析了喷射式彩色烟幕的遮蔽原理。根据三基色原理提出了采用RGB色彩模式测量评估彩色烟幕色度的方法。分析了目前普遍采用的衰减率数据矩阵插值法测量烟幕形成时间的方法以及该方法在使用中存在的误差因素,提出采用彩色烟幕RGB数据矩阵法测量评估彩色烟幕形成时间的新方法,该方法解决了由烟幕的形状及形成方式、目标的数量及布设方式等因素引起的系统误差,经分析该方法对喷射式烟幕形成时间的测量精度提高到90%以上,具有测量精度高、便于数据处理的优点,丰富了烟幕遮蔽效果测量的评估措施。     

Spectral Based Color Correction Technique Compatible with Standard RGB System

A spectral turn method is presented as a spectral based color correction method compatible with the standard RGB system by applying the idea of a multi-spectral method. The multi-spectral based color reproduction technique has been proposed for providing independent color of device and viewing conditions. However, it is difficult to replace the RGB devices with high cost multi-spectral devices since the latter have advanced only to the laboratory level. In the proposed method, the standard RGB values are converted into spectral information, then returned to RGB values for different viewing conditions. This process provides more accurate reproduction than the conventional forward process of the color reproduction. An experiment of psychophysical color matching was performed to evaluate the technique. The mixed chromatic adaptation model was applied to the method in the experiment, and the results showed the effectiveness of the proposed method.     

一种显示器颜色特性的反向查找新方法

根据实验的数据建立了CRT的设备颜色空间(RGB空间)与标准颜色空间(CIELAB空间)之间的颜色特性转换模型。通过分析大量的实验测量数据,以改进的三维查找表形式建立了RGB和L*a*b*之间的正逆转换关系。其中正向查找表的建立是按照三维线性的插值方法,逆向查找表的建立则利用一种插值和迭代相结合的新方法,使L*a*b*查找到较为准确的RGB值。通过用标准图像的的随机误差检验,其转换的平均色差ΔE为0.9286色差单位。     

基于模糊逻辑的彩色图像增强

彩色图像的对比度增强具有较强的工程应用价值,提出了一种简单高效的彩色图像增强算法。该算法基于模糊逻辑理论,配合使用RGB和HSI彩色模型,并依据使对比度变换误差最小的原则,调整灰度变换系数。实验结果表明,该方法的增强效果优于传统的直方图均衡,运行效率高,具有实用价值。     

基于CRT的非对称视觉匹配实验中对立色的显示方法研究

对立色是颜色科学研究中的一类特殊颜色现象,通过对其特殊匹配现象的研究,可以揭示人眼彩色视觉信息传递的规律。针对基于CRT的非对称视觉匹配实验的要求,提出了一种色调均匀分布、强度成线性变化的对立色的定义和显示方法,实现了人眼锥体细胞响应LMS与计算机彩色量化值RGB之间的高精度转换和真彩色再现。