基于RGB-D的深度图像修复算法研究

针对Kinect设备获取的原始深度数据不稳定的缺点,尤其是存在较大噪声及空洞的问题,文中提出结合彩色图引导填充空洞并滤波的深度修复算法。利用灰度图分离出空洞区域,并进行区域标记;分析判断空洞点的位置,结合彩色图对空洞进行填充;针对图像边缘部分的噪声,采用改进的中值滤波算法,滤除噪声。与目前主要的深度滤波修复的方法相比,所提算法充分利用了深度数据与彩色图,并在处理过程中使用大量的基本图像处理算法。实验结果表明,所提算法很好地解决了空洞与噪声的问题,能够较好地修复深度数据。     

一种基于深度图像的手势识别算法

利用Kinect捕捉深度图像,使用有效的手势分割手段将手势区域截取并运用相关算法对手势进行轮廓、凸包及其最小外接圆提取;然后构建了4种手势特性参数并给出了4种参数的计算方法;最后综合手势特性参数构建分类决策树以实现手势识别.实验针对9种常见手势在复杂背景条件下进行测试,单个手势识别率在89％-100％之间,综合识别率达到96％.     

基于混合滤波算法的数字图像去噪方法研究

双边滤波已广泛应用于数字图像处理领域,但在图像的高梯度区域,双边滤波会产生阶梯效应。双边滤波是局部模式滤波的一种特殊形式,提出了基于高斯滤波和双边滤波的混合图像去噪方法。利用高斯滤波器对噪声图像进行滤波,得到参考图像,将参考图像和噪声图像作为范围核函数的输入双边滤波器。参考图像提供图像的低频信息,噪声图像提供图像的高频信息。与传统双边滤波法比较,混合去噪方法能够有效地克服阶梯效应,滤波后的图像更平滑,纹理特征更接近原始图像,可获得更高的峰值信噪比。     

一种针对图像脉冲噪声的改进中值滤波算法

针对中值滤波算法在图像脉冲噪声处理中存在的不足,提出一种新的改进中值滤波算法.该方法根据噪声图像的极值和像素点滤波窗口的局部信息对滤波窗口内像素点(含待处理像素点)是否为噪声点进行判断,剔除滤波窗口内的噪声点,然后根据新的滤波窗口及待滤波的中心像素点灰度值信息进行滤波操作.以迭代的方法更新噪声图像中的每个像素点,从而去除图像中的脉冲噪声.实验结果表明,与传统中值、加权中值、多级中值滤波方法相比,该方法能有效去除图像中的脉冲噪声,并保持图像细节特征完整.     

基于图像传感器的图像画质增强算法研究

针对当前图像画质增强算法存在的亮度低、噪声大、对比度小等缺陷,为改善传感器输出图像的视觉效果,设计基于图像传感器的图像画质增强算法。首先,采用图像传感器对目标图像进行采集,并引入双边滤波算法对采集的原始图像进行去噪,抑制噪声图像画质干扰;然后,采用幂次变换提高去噪图像的对比度,并采用非线性变换对去噪图像进行亮度增强;最后,采用Retinex算法根据人眼视觉感知特性对图像整体进行增强,使图像的不同区域过渡更加自然,并进行了图像画质增强性能的验证性测试实验。结果表明,所提算法较好地解决了当前图像画质增强过程中存在的一些难题,提高了图像的信噪比,亮度和对比度也得到了明显的改善,相对于对比算法,获得了十分理想的图像画质增强结果。     

基于深度融合的深度图像修复算法

提出了一种基于深度融合的深度图像修 复算法。对于单幅深度图像,首先利用形态学操作进行空洞区域优化,消除深度图像中的间 隙和随机噪声;然后针对迭 代滤波过程,提出一种新的深度融合策略计算深度值,并通过对空洞区域的分析,判断深度 图像中空洞区 域类型,自适应选择结构元进行迭代操作;最后利用局部深度值重建方法对受损的边缘处深 度值进行修复。 实验结果表明,本文算法在较好的修复深度图像中存在空洞和间隙的同时,能够保持原始深 度图深度值分 布规律,克服修复过程中存在的深度值失真,边缘模糊等不足。基于标准数据集Middlebury 的对比试验结果表明,本文算法与其它算法相比,获得了良好的效果。     

一种针对图像脉冲噪声的改进中值滤波算法北大核心

针对中值滤波算法在图像脉冲噪声处理中存在的不足,提出一种新的改进中值滤波算法。该方法根据噪声图像的极值和像素点滤波窗口的局部信息对滤波窗口内像素点(含待处理像素点)是否为噪声点进行判断,剔除滤波窗口内的噪声点,然后根据新的滤波窗口及待滤波的中心像素点灰度值信息进行滤波操作。以迭代的方法更新噪声图像中的每个像素点,从而去除图像中的脉冲噪声。实验结果表明,与传统中值、加权中值、多级中值滤波方法相比,该方法能有效去除图像中的脉冲噪声,并保持图像细节特征完整。     

一种应用于图像修复的非负字典学习算法

提出了一种基于非负稀疏字典学习的图像修复算法,在非负矩阵分解(NMF)的目标函数中增加稀疏约束项,再通过稀疏编码和字典更新两步迭代学习得到训练样本的非负字典,稀疏编码采用的是非负正交匹配追踪(OMP)算法,字典更新则类似经典的KSVD算法;最终根据字典通过光滑L0范数算法得到待修复图像的稀疏系数,进而实现图像的修复。图像修复实验结果表明,本文算法能够对不同类型缺失的图像做到较好的修复,修复的视觉效果和技术指标都优于当前主流算法。     

基于分形的数字图像修补算法

针对传统图像修复方法中搜索范围局限于待修复图像源区域的问题,提出了一种新的基于分形的数字图像修复算法,首次将分形理论应用于图像修复领域,利用图像的自仿射性(或自相似性)对破损图像进行修复。首先,在图像的源区域中选取定义域块,经仿射变换后建立码本;然后,从码本中查找待修复块的最佳匹配块,同时为了加快查找速度,降低计算复杂度,采用了基于方差和内积的快速搜索算法来提高修复效率;最后,用查找得到的最佳匹配块对待修复块进行填补。提出了一种改进的优先值计算方法,在计算优先值时加大置信度的比重,从而可以加强搜索匹配过程中的约束,使得修复过程总体按照"剥洋葱"的顺序进行,同时兼顾线性结构的延伸。实验结果证明,与传统修复方法相比,本算法不仅提高了修复质量,同时也提高了修复效率。     

基于样本的自适应图像修复方法

提出了自适应待修复块选取算法,改进了Criminisi算法中优先权计算选取的待修复块中已知区域面积过小,在进行匹配块填充造成的误差迭代。该算法在待修复块中已知区域过小时适当调整带修复块位置以扩大已知区域所占比例来搜索最佳匹配块。同时采用指数概率分布策略选取离待修复块距离近的匹配样本块,减少搜索数目,在保证修复效果的同时也提高修复效率。实验仿真表明该算法能有效提高图像修复精度和效果。     

Criminisi图像修复算法的优化

针对Criminisi算法在修复时会出现结构断裂和误匹配问题,在原有算法基础上提出一些新的改进思想,改进优先级函数的计算方法,将优先级函数表示为数据项、置信度项和邻域相关性项的加权和,以保证图像结构信息的连续性。设计一种样本块大小可变的算法,以增强局部协调性和边界的平滑性。改进模板间相似性度量方法,融入颜色直方图,以提高模板匹配的准确性。实验结果表明,该方法能够弥补Criminisi算法的不足,获得较好的视觉效果,提高图像的修复质量。     

采用曲率驱动的自适应图像修复算法

将曲率引入各向异性扩散(C&E)方程,提出一种自适应图像修复算法。通过引入自适应系数q,使模型能够根据图像边缘细节的多少自行选择不同的扩散方式,在图像边缘细节较多时使用曲率扩散与边缘静止相结合的模型,而在平坦区域使用曲率驱动与热扩散相结合的方程,使得修复时间缩短,修复效果更佳。实验表明,本文算法在修复速度和修复效果上都能更好地修复破损图像。     

FA-Criminisi快速图像修复

在经典Criminisi图像修复算法框架的基础上,针对优先权可靠性低和全局搜索最佳模板效率低、错误匹配率大的缺点进行改进。改进的算法为基于萤火虫算法(FA)的快速Criminisi图像修复算法。首先从数学的角度引入正规化函数至置信度,以此提升优先权计算的可靠性;然后引入FA到最佳模板的搜索与填充中,能够有效地将全局搜索与局部搜索有效地结合,鲁棒性较高,提高效率且错误匹配率低。实验结果表明:采用本文的改进算法能在保证修复质量的基础上降低时耗,提高效率。     

基于局部特性的图像修复算法

在研究基于样本块的图像修复算法的基础上,针对填充顺序不可靠、样本块模板窗口大小选取不当和修复效率低等缺点,提出了一种基于局部特性的图像修复算法。算法结合图像的局部梯度特性和局部相似性特征,通过对数据项增加补偿系数和加大其权重,保证图像的结构连通性;根据图像梯度信息,决定样本块模板窗口大小,减少错误衍生和块效应现象;利用置信度项值自适应选取局部搜索空间大小,提高修复效率,减少误匹配。实验结果表明,本文算法能很好地保持破损区域的纹理和结构特性。     

一种基于全变分模型的图像修复改进算法

为了恢复图像中划痕、文字等小目标去除后丢失的相关信息,对全变分(TV)模型及其自适应算法进行了分析和改进。在Chan提出的图像修复原则的基础上给出了两个阈值参数,对原有算法中的权值系数进行了改进。仿真实验结果表明,本文算法在保证原有算法修复效果的同时能够有效地提高运算速度,取得了较好的实际效果。     

基于HSI梯度统计特性的图像修复算法

为更好保持修复后图像的结构连贯性及与邻域信 息的连续一致性,提出了基于HSI梯度统计特性的图像修复算法。 该方法首先在HSI色彩空间提取图像的梯度特征,利用梯度均值和方差等统计量重新定义样 本块的结构相似性,在此基 础上构造加权的数据项和平滑项的全局能量约束方程,同时自适应地确定计算全局能量的样 本块尺寸和多分辨率层数,并 利用图割算法进行最优化求解。由于HSI色彩空间能更加充分地提取图像的梯度特征,利用 样本块HSI梯度统计特性使 得搜寻得到的匹配标签更加合理。实验结果表明,该算法对于自然图像中小区域破损和目标 物体移除方面有较好的应用, 修复结果很好地保持了图像结构的连贯性,并削弱了接缝效应,更符合人眼视觉要求。