基于NSST和人眼感知保真约束的图像自适应增强
DOI:
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作者:
作者单位:

(1.南京航空航天大学 电子信息工程学院,江苏 南京 210016; 2.南京理工大学 江苏省社会安全图像与视频理解重点实验室,江苏 南京 210094; 3.国土资源部地质信息技术重点实验室,北京 100037; 4.农业部 淡水渔业和种质资源利用重点实验室,中国水产科学研究院 淡水渔业研究中心,江苏 无锡 214081; 5.农业部 东海海水健康养殖重点实验室,福建 厦门 361021)

作者简介:

吴一全(1963-),男,江苏省启东市人,博士 ,教授,博士生导师,主要研究方向为图像处理与分析、目标检测与识别、视觉检测与图像 测量、智能信息处理等.

通讯作者:

中图分类号:

基金项目:

国家自然科学基金(60872065)、江苏省社会安全图像与视频理解 重点实验室(南京理工大学)开放基金 (JSKL201302)、国土资源部地质信息技术重点实验室开放基金(217)、农业部淡水渔业与种质资源利用重点实验室开放基金(KF201313)、农业部东海海水健康养殖重 点实验室基金(2013ESHML06)和江苏高校优势学科建设工程资助项目 (1.南京航空航天大学 电子信息工程学院,江苏 南京 210016; 2.南京理工大学 江苏省社会安全图像与视频理解重点实验室,江苏 南京 210094; 3.国土资源部地质信息技术重点实验室,北京 100037; 4.农业部淡水渔业和种质资源利用重点实验室,中国水产科学研究院淡水渔业研究中心,江苏 无锡 214081; 5.农业部东海海水健康养殖重点实验室,福建 厦门 361021)


Adaptive image enhancement based on NSST and constraint of human eye perception information fidelity
Author:
Affiliation:

(1.College of Electronic and Information Engineering,Nanjing University of Aer onautics and Astronautics, Nanjing 210016,China; 2.Jiangsu Key Laboratory of Image and Video Understandin g for Social Safety,Nanjing University of Science and Technology,Nanjing 210094, China; 3.Key Laboratory of Geological Information Technology,Ministry of Land and Resources of China,Beijing 100037,China; 4.Key L aboratory of Freshwater Fisheries and Germplasm Resources Utilization,Ministry of Agriculture of China,Freshwater Fisheries Research Center,Chinese Academy of Fishery Sciences,Wuxi 214081,China; 5.Key Laboratory of Healthy Ma riculture for the East China Sea,Ministry of Agriculture of China,Xiamen 361021, China)

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    摘要:

    鉴于现有的图像增强方法在提高图像对比度、清 晰度等方面仍存在不足,提出了基于非下采样剪切波变换 (NSST,non-subsampled shearlet transform)和人眼感知保真约束的自适应 增强方法。首先对输 入图像进行NSST,分解为一个低频子带图像和多个高频子带图像;然后利用非线性增益 函数增强高 频子带系数,同时对低频部分进行分块局部增强;考虑到传统分块局部增强存在局部图像块 间不连续进而 导致失真的情况,引入了人眼感知保真约束条件,并将其转化为求解一个典型的线性优化问 题,由此获取 增强参数,实现低频部分的增强;最后融合处理后的高低频子带系数,重构出期望的增强 图像。大量实验 结果表明,与近年提出的4种同类方法相比,本文方法所得增强图像的主观视觉效果更好 ,在清晰度、 局部对比度以及全局对比度等定量评价指标上平均高出50%,且实时性良好。

    Abstract:

    In view of low gain in contrast and definition of image obtained by th e existing image enhancement methods,an adaptive enhancement method is proposed based on non-subsampled she arlet transform(NSST) and constraint of human eye perception information fidelity.Firstly,the input imag e is decomposed by NSST into a low-frequency sub-band and several high-frequency sub-bands.Then the high- frequency sub-band coefficients are enhanced by a nonlinear transform gain function,while the low-frequency sub-b and is processed through local blocking enhancement method.Because the traditional local blocking enhancement method has the problem of discontinuity between image blocks,which results in distortion,the constraint o f human eye perception information fidelity is introduced.And then a classical linear optimization model is establ ished according to the constraint to obtain the optimal enhancement parameters,thus the enhancement of low-frequenc y sub-band is accomplished. Finally,the processed low-frequency sub-band and high-frequency sub-bands a re fused and the desired enhanced image is reconstructed.Large numbers of experimental results demonstrate that c ompared with 4congener enhancement methods put forward in recent years,the proposed method can achieve images with superior subjective visual effects and has a 50% average increment in quantitative evalua tion indicators,such as definition, local contrast and global contrast.Moreover,its real-time performance is also satisfactory.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

吴一全,孟天亮,吴诗婳.基于NSST和人眼感知保真约束的图像自适应增强[J].光电子激光,2015,26(5):978~985

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  • 收稿日期:2014-10-02
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  • 在线发布日期: 2015-06-09
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