基于CCS的数字图像直方图均衡化的设计

直方图均衡化是最常用的图像增强方法之一,目前大多是用Matlab软件仿真,不利于硬件实现。为了克服这一不足,这里给出了直方图均衡化算法以及程序设计流程,并在CCS v3.1的软件仿真环境下进行仿真实验。结果表明,对图像进行直方图均衡化达到了增强的效果。这为图像处理提供了一种硬件实现的方法。     

基于广义直方图均衡的图像增强新方法

针对传统直方图均衡方法进行图像增强时导致图像细节信息丢失和噪声放大的问题,提出了广义直方图均衡图像增强方法。传统直方图是基于整数1进行计数的,广义直方图将整数1分解成2个值:分数和余数,通过对每个灰度级累计分数值和在所有灰度级均匀分配余数值生成。由于分数值控制着广义直方图均衡的效果,图像中不同特性区域应该具有不同的分数值,给出了基于局部复杂度计算的分数值求取方法。实验结果表明本方法能有效克服传统直方图均衡法丢失目标细节和过分放大噪声的不足,是一种有效的图像增强方法。     

基于直方图均衡的空间需求优化方法

为了解决平台法直方图增强算法中出现的“斑块”问题,提出了基于统计与累积空间复用和无损压缩统计的方法。经理论分析和实验验证,新算法对内存的需求比经典直方图均衡降低85%以上,且时间复杂度与经典直方图均衡算法相比属于同一量级。结果表明,此优化方法将平台法直方图均衡所需的处理空间进行了大幅度压缩,解决了红外实时成像系统中因处理芯片运行内存不足而导致算法难以实现的问题,较好地达到了实际应用要求。     

基于幂函数的加权自适应直方图均衡

介绍了直方图均衡（HE）和自适应直方图均衡（AHE）对比度增强方法，进而提出了一种基于幂函数形式的加权自适应直方图均衡（WAHE）法，并给出其滑动窗口权矩阵生成方式及直方图分布计算方法，最后给出了数字X光胸腔图像的处理结果。     

基于直方图均衡化的图像增强技术分析与Matlab实现

本文主要讨论了直方图均衡化处理的图像增强技术的基本原理,并用Matlab语言实现了直方图均衡化的图像增强处理。实验结果表明,直方图均衡化处理能有效地改善图像的对比度,改善图像的灰度层次。     

基于空间分布的红外图像直方图均衡算法

随着非制冷焦平面阵列(UFPA)红外探测器的日益成熟，红外热成像技术越来越广泛应用于公安、消防、军事、医学、监控等领域。红外图像直方图分布集中，对比度低并通常伴有大量散粒噪声，需要处理以改进视觉效果。文中提出一种基于空间分布的图像直方图均衡算法，在图像增强同时又适当抑制噪声提升，实验表明该算法优于HE、PE、HP等算法，并具有较快的计算速度。     

保持图像亮度的局部直方图均衡算法

现有的局部直方图均衡算法用于图像的对比度增强时,输出图像的亮度与输入图像无关.由于图像增强的很多实际应用需要保持原始图像的亮度,为此提出一种新的局部直方图均衡算法.以子块部分重叠的局部直方图均衡算法 (POSHE)为基础,改进其对子块图像的均衡方式:根据亮度均值对子块图像进行递归分解,得到一系列不同灰度范围的子图像,然后对每一个子图像在其相应的灰度范围内进行直方图均衡,最后合并这些子图像的均衡结果.实验结果表明,这种局部直方图均衡新算法既能充分增强图像局部细节,又能保持输入图像的亮度,且亮度的保持程度可由用户进行控制.本文算法使所增强的图像具有更加自然的视觉效果,能更好地满足消费类电子工业对图像对比度增强的应用要求.     

基于自适应局部灰度修正的直方图均衡算法

分析了图像直方图均衡增强算法中信息损失的内在机理,提出基于自适应局部灰度修正的直方图均衡算法。首先对图像作常规直方图均衡处理,然后分析比较处理后图像和原图的梯度变化,以此为依据对图像作局部灰度修正,从而减小直方图均衡处理过程中信息损失的程度,最后通过实验验证了算法的有效性。     

基于极大灰度频数抑制结合动态直方图均衡的图像增强算法

现有的直方图均衡技术存在两方面不足：虽然使得增强图像有高的对比度,但是其对比度的提升程度严重依赖于灰度频数分布,这样常常导致容易过度增强高频数灰度级,而压缩低频数灰度级;另外,增强对象缺乏目的性,难以满足感兴趣灰度区域的特殊要求。针对这个问题,该文提出基于极大灰度频数抑制结合动态直方图均衡的图像增强算法。首先通过分析图像直方图的灰度分布情况来分割图像,并根据用户感兴趣灰度范围确定各子层图像的灰度映射范围及频数控制阈值;然后利用各自阈值重新定义子层直方图,并采用直方图均衡算法构造灰度转换函数,将子层灰度映射到指定范围内;最后综合各个子层的增强结果得到最后的增强图像。实验结果表明,该算法既能抑制过度增强的情况,又能对于用户感兴趣的灰度进行控制,能更好地满足用户对图像对比度增强可控的应用要求。     

一种基于区域分割的直方图均衡算法

红外原始图像对比度低,动态范围高,而且不同场景信号动态范围不一样,为了得到更好的图像效果,需要对红外图像原始数据进行灰度变换。本文针对全局直方图均衡增强算法的不足,提出了一种基于区域分割的直方图均衡增强方法。通过将图像分割成多个区域,每个区域分别做直方图均衡,然后通过线性插值对图像做像素重构,有效地改善了红外热成像系统的图像质量,对比度和图像细节信息得到很大的增强。该算法易于在FPGA中实现,且取得了较好的效果。     

自适应直方图均衡方法研究与应用

本文介绍了直方图均衡（HE）和自适应直方图均衡（AHE）对比度增强方法，进而提出了一种基于幂函数形式的加权自适应直方图均衡法（WAHE），并给出其滑动窗口权矩阵生成方法及直方图分布计算方法。最后给出数字X光胸腔图象的处理结果。     

基于FPGA的直方图均衡实时并行算法及新架构实现

直方图均衡处理在图像增强领域中发挥了重要的作用,并且也是其他算法的重要基础.实现了串行算法拆分成并行算法的过程以及给出了利用FPGA为平台构建图像直方图均衡的实时处理架构的解决方案.     

基于双直方图均衡算法的红外图像增强

为了抑制全局直方图均衡产生的灰度饱和和局部细节丢失的情况,提出了一种双直方图均衡算法。首先对图像的背景和前景进行分割,提出基于直方图的局部最小值和修正的K-Means聚类算法来确定图像的理想分割阈值,然后再对分割的子图分别作全局直方图均衡（Global Histogram Equalization,GHE）。对该算法进行了实验验证,结果表明,相较于GHE算法,经该算法增强后的图像峰值信噪比（Peak Signal to Noise Ratio,PSNR）提高约16.425%,结构相似度（Structural Similarity Index,SSIM）提高约14.85%。同时通过主观分析,基于直方图局部最小值和修正的K-Means聚类算法的图像分割进行双直方图均衡可以有效抑制GHE算法产生的灰度饱和和细节丢失现象。     

一种基于Otsu法和平台直方图均衡的红外图像增强算法

针对红外吊舱图像的特点,提出了一种基于Otsu法和平台直方图均衡的红外图像增强算法。首先分析图像的直方图,通过改进的Otsu法把图像分割为天空背景区和地面目标区,背景区以背景峰值与分割后背景区残留目标的局部峰值为依据,采用了一种自适应的方法来产生平台阈值,然后在背景区和目标区的灰度范围内进行直方图均衡化处理。该算法有效地抑制了背景区的过度增强,扩大了目标区的灰度范围,增强了细节部分。实验仿真结果验证了算法的有效性。     

基于超声测井图像的动态直方图均衡算法研究

超声测井图像低亮度低对比度区域的图像,采用常规直方图均衡算法进行图像增强无法很好的突出局部细节。为了解决这个问题,提出一种动态直方图均衡的图像算法对测井图像进行增强的算法。该算法的直方图是根据被均衡图像数据所在井段位置上下一个局部范围内进行统计,从而保证对每个深度的图像都尽可能均衡到最佳。实验结果证明,该算法较常规直方图均衡算法能更好的局部增强实际测井图像,对测井资料的处理具有很重要实际意义。     

基于小波分频与直方图均衡的图像增强算法

传统直方图均衡化算法在增强图像的同时也丢失了图像细节、增强了图像的噪声信号,导致信息熵下降。结合小波变换多尺度、多分辨率的特点和直方图均衡的优势,提出一种基于小波分频和直方图均衡的高亮度图像增强算法。首先利用小波变换将图像分解为低频分量和高频分量,然后仅对低频分量做直方图均衡处理,再由均衡后的低频分量与各高频分量进行小波重构。实验结果表明,该算法对于亮度较高的灰度图像有较好的增强效果。     

基于直觉模糊集和直方图均衡的图像增强方法

针对模糊增强不能改善图像的对比度和直方图均衡增强存在过度增强、图像细节信息丢失的缺陷,提出了基于直觉模糊集和直方图均衡的图像增强算法.由于待增强图像包含大量的不确定性信息,给出了一种新的直觉模糊增强图像的算法,该方法通过合成像素的直觉模糊隶属度和非隶属度的方式来实现,能够显著增强图像的细节信息,但不能改善图像对比度.因此,将直觉模糊增强和直方图均衡进行融合,以直觉模糊增强为主,同时抑制直方图均衡的不足,既增强了图像的细节信息,又改善了图像的对比度.最后,通过典型的图像增强实例验证了算法的有效性和可靠性.     

基于图像分割和平台直方图均衡的红外图像增强算法

针对原始红外图像模糊、对比度低的特点,提出了一种基于图像分割的平台直方图均衡算法.首先采取实时阈值提取方法选取阈值,将图像目标灰度与背景灰度分开;然后利用对数、指数结合的非线性变换抑制背景区域,扩展目标区域的动态范围;最后利用改进的双平台直方图均衡算法处理非线性变换后的灰度图像.实验结果表明:该方法有效地增强了原始红外图像,提高图像对比度的同时很好地保留了图像的细节和边缘信息,且避免了过亮现象,视觉效果得到改善.     

基于三直方图均衡的SF6红外图像对比度增强方法

电力设备SF₆泄漏气体红外图像容易淹没在背景中,肉眼难以辨识低对比度图像中泄漏气体情况,给电力设备检修带来了困扰。提出了基于三直方图均衡的SF₆红外图像对比度增强方法。首先,利用三样条插值拟合图像直方图得到二阶连续曲线,计算每个灰度级对应的一阶导数绝对值。其次,根据一阶导数绝对值和直方图分布划分直方图为两个波峰和一个相对平坦的波谷区域;最后,根据波峰和波谷将直方图分为3个子图,对3个子图分别进行直方图均衡后合并为增强图像。为了验证算法有效性,对现场拍摄的电力设备SF₆泄漏低对比度红外视频流进行增强,并与CLAHE和双直方图均衡算法进行对比。实验结果表明：本文方法在提升图像的整体对比度同时增强了泄漏气体与周围图像的对比度,提升泄漏气体红外图像视觉效果,相比于CLAHE和双直方图均衡方法,本文获得的峰值信噪比和均方根对比度值更高,增强后的图像质量更好。