基于双线性插值最值滤波的Mura改善方法

为改善液晶面板的Mura缺陷,提出了一种灰度补偿校正Mura缺陷的方法.针对典型灰度级的亮度分布矩阵,采用双线性插值最值滤波法进行图像滤波,计算全屏目标亮度,根据各像素点拟合出的亮度-灰度关系曲线,得到各灰度级的补偿数据.实验结果表明,经过Mura补偿,55英寸的液晶模组上显示灰度图像的Mura条纹消失,Mura指数降低,且补偿并未对屏幕总体亮度和对比度等造成明显改变.     

基于分段直方图变换的图像非线性增强

针对可见光图像的特性,依据图像的灰度性质与概率密度,提出一种分段直方图灰度图像非线性增强法.根据图像灰度的性质,将图像灰度级分成背景段、过渡段和目标段,由灰度级的累计概率密度,分别构造三部分灰度级的变换函数,压缩背景段灰度差,保持过渡段灰度差,提高目标段灰度,避免图像过度增强,提高了图像的清晰度.以低对比度的可见光图像进行验证,实验结果和理论分析证实了此方法的合理性和有效性,表明此方法不仅实现了图像增强,保留了图像零灰度级附近的灰度,而且减少了细节信息的损失,避免了直方图均衡化和直方图双向均衡化方法中图像过度增强的现象,提高了图像清晰度,获得更加符合人眼视觉的增强效果.     

基于阈值优化抖动算法的高质量三维形貌测量

针对离焦二元编码技术中条纹图案的高次谐波分量会引入测量误差的问题,提出了一种通过阈值优化抖动算法生成二元图像的方法.引入参数γ动态调整阈值,考虑图像不同像素灰度值对抖动算法的影响,改善离焦后抖动图像条纹的正弦性.仿真和实验结果表明:在引入参数γ=50时,离焦后的阈值优化抖动算法条纹具有更好的正弦性;相比传统Floyd-Steinberg抖动算法,在条纹周期为40pixel时,该方法所得相位均方根误差减小0.013 7rad,且对模型凹陷突变区域成像更清晰,显著提高了物体表面还原的图像质量.     

全景系统中大视场摄像机径向畸变校正算法研究

针对全景系统中的大视场红外摄像机和可见光摄像机带来的图像畸变问题,在分析了畸变原理和数学模型的基础上,首先采用模板法标定摄像机的畸变参数,然后对畸变图像中像素点位置进行几何变换,再对像素点上的灰度值进行双线性插值法灰度校正,最后通过优化算法提高了图像运算速度。试验结果表明,设计的畸变校正算法能实时的校正全景系统中的畸变图像,有效提高了全景图像的观察效果。     

基于亮度校正模型的多参量权衡与灰度权值算法研究

针对嵌入亮度校正模型的全彩LED显示屏低灰度均匀性差甚至会出现缺少灰度等级的问题,研究了校正算法实施过程中的多维参量,分析了红绿蓝三基色校正参量偏差和扫描图像数据偏差产生的原因及其对各灰度级亮度差值的影响。最后基于LED显示屏驱动控制系统提出参量的权衡公式,根据权衡公式选取各参量最优值,并针对图像数据的最小进位精度这一参量提出一种高精度灰度权值算法,不仅可提高显示屏各灰度下的均匀性指标,而且还可增加LED显示屏上的显示灰度等级。实测结果表明:当选取校正参量的校正精度为8 bit、图像数据的最小进位精度为0.5时,8扫显示屏不能达到均匀性指标的灰度级区间为[42,1];按照权衡公式选取校正参量的校正精度为10 bit、图像数据的最小进位精度为0.25时,均匀性不能达到指标的灰度级区间减小到[20,1],同时相比前者,LED显示屏的起辉级数减小,显示灰度等级增加两级。     

基于灰度冗余的红外图像自适应输出窗技术

根据红外图像的特点,提出了一种基于灰度冗余的红外图像自适应输出窗技术.该技术通过对图像灰度直方图的统计,设定适当的阈值,将灰度像素分布为零的灰度级进行完全压缩,将小于阈值的灰度级映射到阈值灰度级,然后将有效灰度级在整个可显示灰度级范围内作等间距排列.该算法在压缩灰度冗余的同时,实现了对有效图像灰度级的无损均衡,提高了图像质量,并能实现实时处理.     

OLED/LCD器件中的γ校正

阐述了OLED／LCD器件中γ校正的基本原理,通过考虑人眼视觉非线性和液晶电光非线性,得到了CRT相对于OLED／LCD的灰度级亮度特性曲线。以所设计的26．4cn VGA(行反转)的TFT—LCD为例,采用源驱动器μPD16641芯片,通过γ校正电路和输入数据、灰度级和基准电压的关系,进行了实际的γ校正。得到了驱动电路中的γ校正的外部电压设定值,将设定目标值与实际驱动测定值进行了比较,从比较的结果可以看到,两者十分接近的,解决了实际的TFT液晶驱动电路中Gamma(γ)校正问题,达到了预期的设计目的,使图像的质量满足了用户的要求。     

一种自适应路面图像模糊增强算法

针对传统的图像模糊增强算法增强强度小、处理灰度层次变化丰富的图像效果不佳以及控制参量难以设置等问题,提出了一种新的图像模糊增强算法.首先对局部窗口中像素点进行基于邻域一致性模糊熵测度的分类,并以分类为依据,对每个像素点均确定一最佳渡越点.对模糊隶属度函数也进行了研究改进,设计的函数具有良好的曲线形状,并通过调整控制参量,使渡越点的位置和函数曲线进行最佳的结合,能通过少量的迭代次数获得较好的增强效果.在模糊逆映射上,采用线性逆变换函数,保持了模糊映射所带来的增强效果,并消除了由于截断带来的灰度信息的损失,在运算效率上也得到了提高.新算法对灰度变化丰富的路面图像的增强取得了良好的效果,并且控制参量均为自适应计算,不需进行人为干预,具有很好的通用性.     

一种光电器件加密方法的安全性分析

 为了找到一种安全、高速的图像加密方法,通过计算明文和密文的信息熵、灰度值等参数,研究了利用光电器件,采用流密码和位平面分解相结合的加密方法的安全性和该方案的抗破译能力。结果表明,该方案中, 对含信息量越少的图像,加密后平均灰度变化值越大;这种灰度变换的加密方法掩盖了各像素点之间的相关性,密文像素点灰度随机分布,分析者无法获得明文图像的灰度分布状况,使得分析者无法通过相关度分析提取图像轮廓,有效隐藏重要信息。因此,该加密方法具有极高的安全性,同时应将密文平均灰度值作为评价参数之一。     

用光学方法实现多灰度级图像的区域分割

利用光学中的阶跃滤波器实现对多灰度级图像的区域分割，并从理论上对用阶跃滤波器处理具有硬边界和软边界的多灰度级图像及最终实现多灰度级图像的区域分割进行了讨论。当多灰度级图像存在灰度不连续变化(硬边界)和有转折变化(尖点)时，使用阶跃滤波器都会在这样的区域内呈现边界增强。     

星空观测图像目标拖尾的自动消除

为了实现对星空观测图像中高亮目标产生的拖尾现象进行自动消除,建立了目标拖尾自动消除系统,对该系统所采用的图像背景高斯噪声分布参数估计、目标拖尾检测以及图像灰度值校正等算法进行研究。利用直方图最小二乘曲线拟合估计星空观测图像背景高斯噪声的分布参数;利用观测图像中目标拖尾现象的特征提出一种基于统计信息的拖尾检测算法;在确定目标拖尾位置的基础上对被污染的像素进行灰度值校正;利用Visual Studio 2005开发出一套星空观测图像目标拖尾自动消除系统。实验结果表明:针对16 bit,1 0241 024的星空观测图像,单帧图像处理时间约为300 ms,拖尾现象得到消除,恒星和目标等有用信息未被破坏。本文算法基本满足后续观测图像中弱小目标检测稳定、可靠、精度高等要求。     

一种基于抖动和混沌技术的数字图像篡改检测及修复算法

本文提出了一种基于抖动和混沌技术的数字图像篡改检测及修复算法.该算法使用小波变换后的低频子图和抖动技术生成图像的认证及修复信息,在有效减少水印数据量的同时,将水印嵌入小波变换后的高频子图,从而达到水印的不可见性.运用混沌技术完成水印的嵌入和加密,并结合中国余数定理,进一步减少水印嵌入对图像质量的影响.实验证明,该算法兼顾了水印的不可见性和鲁棒性,并且能够一定程度修复篡改图像,在图像认证和修复方面具有较高的实用意义.     

A Hybrid PAPR Reduction Scheme in OFDM-IM Using Phase Rotation Factors and Dither Signals on Partial Sub-Carriers

As a multi-carrier modulation technique, a high peak-to-average power ratio (PAPR) is a common issue suffered by orthogonal frequency division multiplexing with index modulation (OFDM-IM) due to its system structure. High PAPR may cause signal distortion, which affects correct symbol transmission. This paper tries to inject dither signals to the inactive (idle) sub-carriers, which is a unique transmission structure of OFDM-IM, to reduce PAPR. Unlike the previous works, which utilize all idle sub-carriers, the proposed PAPR reduction scheme utilizes selected partial sub-carriers. This method performs well in terms of bit error rate (BER) performance and energy efficiency, which are obvious drawbacks of the previous PAPR reduction works due to the introduction of dither signals. In addition, in this paper, phase rotation factors are combined with the dither signals to compensate for the PAPR reduction performance degradation due to the insufficient use of partial idle sub-carriers. Moreover, an energy detection scheme is designed and proposed in this paper in order to distinguish the index of phase rotation factor used for transmission. It is shown by extensive simulation results that the proposed hybrid PAPR reduction scheme is able to implement an impressive PAPR reduction performance among existing dither signa-based schemes as well as classical distortion-less PAPR reduction schemes. In addition, the proposed method obtains better error performance and energy efficiency than that of the previous works. At the error probability 10−4, the proposed method can achieve around 5 dB gain compared to the conventional dither signal-based schemes     

基于支持度变换和top-hat分解的双色中波红外图像融合

为了解决用多尺度top-hat分解法融合双色中波红外图像时经常存在对比度提升有限、边缘区域失真较重的问题,提出了基于支持度变换和top-hat分解相结合的融合方法。先用支持度变换法将双色中波图像分解为低频图像和支持度图像序列;再从最后一层低频图像中用多尺度top-hat分解法提取各自的亮信息和暗信息;用灰度值取大法分别融合亮信息和暗信息;通过灰度值归一化和高斯滤波分别增强亮、暗信息融合图像;然后融合两低频图像和亮、暗信息增强图像;将融合图像作为新的低频图像和用灰度值取大法融合得到的支持度融合图像序列进行支持度逆变换,得到最终融合图像。该方法的实验结果同采用单一的支持度变换法融合和多尺度top-hat分解法融合相比,融合图像的对比度提升了11.69%,失真度降低了63.42%,局部粗糙度提高了38.12%。说明提出的从低频图像提取亮暗信息,并经过分别融合、增强,再与低频图像进行融合,能有效破解红外融合图像对比度提升和边缘区域失真度降低之间的矛盾,为提高图像融合质量提供了新方法。     

书籍扫描图像畸变参数自动计算方法的研究

为实现书籍扫描图像的畸变自动校正,提出用多项式来描述各像素的理论灰度g(zi)与页面上对应点到扫描仪工作平面距离zi二者之间的关系。为确立该多项式,在畸变参数已知条件下扫描一幅图像,根据已知畸变参数求出zi,即可按最小二乘法原理由各像素灰度的实际值求出多项式的各个系数。实验证明,采用4阶多项式已能满足一般要求,并求出了各系数。对任意扫描图像,自动计算畸变参数的方法为:首先利用扫描图像上页边空白处各像素的灰度,对畸变参数进行估计,并求出zi的估计值;然后代入所确立的多项式,可求得g(zi);通过调整各畸变参数的估计值,直到g(zi)与gi最为接近,即得最佳畸变参数。用于图像校正实验,获得了较好的校正效果,最大误差由不校正时的41%下降到了6.9%。这使得无需用户测量并输入有关畸变参数即可进行自动校正。     

书籍扫描图像畸变参数自动计算精度的提高

建立了一个数据文件,用于存储一些在不同弯曲状态下书籍扫描图像页边灰度的曲线数据以及对应的多项式系数。利用多项式来描述在某种弯曲状态下像素灰度与页面上的对应点到扫描仪工作平面之间的距离关系。任意弯曲状态下的书籍扫描图像可以在数据文件中搜索到与其最接近的弯曲状态,并利用对应的多项式系数自动求得最佳畸变参数,用于图像的畸变校正实验,获得了较好的校正效果,最大误差由未校正时的63%下降到了4.4%。这使得在无需人工测量或调整畸变参数的条件下可自动校正书籍扫描图像。     

Image restoration using the chiral Potts spin glass

We report on the image reconstruction (IR) problem by making use of the random chiral q-state Potts model, whose Hamiltonian possesses the same gauge invariance as the usual Ising spin glass model. We show that the pixel representation by means of the Potts variables is suitable for the gray-scale level image which cannot be represented by the Ising model. We find that the IR quality is highly improved by the presence of a glassy term, besides the usual ferromagnetic term under random external fields, as very recently pointed out by Nishimori and Wong. We give the exact solution of the infinite range model with q=3, the three-gray-scale-level case. In order to check our analytical result and the efficiency of our model, two-dimensional Monte Carlo simulations have been carried out on real-world pictures with three and eight gray-scale levels.     

邻域差值法确定灰度变换的分段点

光电跟踪测量设备电视系统受到自然条件的影响,往往捕获不到清晰的画面,很容易出现对比度极低的图像。针对此种情况,提出了一种用邻域差值来确定分段点的灰度变换法。通过计算像素55邻域的灰度差值,取最小的12个值之和ND。在大量实验的基础上确定合适的阈值T,与ND相比较,确定出图像边缘像素的灰度值范围,据此确定分段灰度变换公式的分段点。实验结果表明,在原图像对比度为1.19%的基础上,通过该算法处理后图像的对比度是原图像的18.79倍,是直方图均衡化后图像的6.97倍,是直方图规定化后图像的41.41倍,图像对比度达到了22.36%,图像的直方图也由单峰突出变为比较均衡的状态。该算法无论在数据上还是在视觉上都取得了很好的效果,满足了电视系统的跟踪要求,已经应用在光电跟踪测量设备上,有较好的实用价值。     

自适应陷波器在机抖激光陀螺信号处理中的应用

首先利用极零点受限自适应陷波器对二频机械抖动激光陀螺输出信号利用预处理,然后再进行低通滤波器处理的方法,不仅有效地消除了抖动输出,而且减小了由FIR滤波器引起的时间延迟。     

Simulation and experiment research of face recognition with modified multi-method morphological correlation algorithm

Morphological definition of similarity degree of gray-scale image and general definition of morphological correlation (GMC) are proposed. Hardware and software design for a compact joint transform correlator are presented in order to implement GMC. Two kinds of modified general morphological correlation algorithm are proposed. The gray-scale image is decomposed into a set of binary image slices in certain decomposition method. In the first algorithm, the edge of each binary joint image slice is detected, width adjustability of which is investigated, and the joint power spectrum of the edge is summed. In the second algorithm, the joint power spectrum of each pair is binarized or thinned and then summed in one situation, and the summation of the joint power spectrums of these pairs is binarized or thinned in the other situation. Computer-simulation results and real face image recognition results indicate that the modified algorithm can improve the discrimination capabilities with respect to the gray-scale face images of high similarity.