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基于曲率滤波和梯度变换的图像增强
  • ISSN号:1004-4213
  • 期刊名称:《光子学报》
  • 时间:0
  • 分类:TP391.4[自动化与计算机技术—计算机应用技术;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:[1]西安电子科技大学物理与光电工程学院,西安710071, [2]桂林电子科技大学生命与环境科学学院,广西桂林541004
  • 相关基金:国家自然科学基金(Nos.61401343,61675160)、国家高技术研究发展计划(No.2014AA8098089C)、中科院光谱成像技术重点实验室开放基金(No.LSIT201503)、高等学校学科创新引智计划(“111引智计划”)(No.B17035)资助
中文摘要:

针对基于梯度变换的图像增强算法抗噪声干扰能力差的问题,引入曲率滤波理论,提出了基于高斯曲率滤波和梯度变换的图像增强算法.该算法通过对图像梯度场进行非线性变换来增强图像对比度,通过构造能量泛函,采用梯度下降法从变换后的梯度场重构出增强后的图像,并利用高斯曲率滤波对梯度下降法迭代过程中的重构图像及其各阶偏微分进行平滑,有效解决了图像重构过程中的噪声非线性放大和扩散问题,同时保留了丰富的细节信息.采用多组边缘模糊图像进行仿真实验,实验结果表明该算法在增强图像边缘对比度的同时,能够有效抑制噪声.

英文摘要:

For the noise amplification problem during gradient transform based image enhancement, an improved algorithm combined with Gaussian curvature filter was proposed. First, the nonlinear gradient transformation is utilized for image gradient field to enhance the contrast. Then the enhanced image is reconstructed by minimizing an energy functional through gradient descent method. During iteration of gradient descent, the reconstructed image and its first and second derivatives are smoothed by Gaussian curvature filter, which can solve the promblems of nonlinear amplification and diffusion of noise in image reconstruction and preserve details. The experimental results with various images show the proposed algorithm can effectively suppress noises and enhance the image edges contrast at the same time.

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期刊信息
  • 《光子学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国光学学会 西安光机所
  • 主编:侯洵
  • 地址:西安市高新区新型工业园信息大道17号47分箱
  • 邮编:710119
  • 邮箱:photo@opt.cn
  • 电话:029-88887564
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-4213
  • 国内统一刊号:ISSN:61-1235/O4
  • 邮发代号:52-105
  • 获奖情况:
  • 中文核心期刊,曾获中国光学学会先进期刊奖,中国科学院优秀期刊三等奖,陕西省国防期刊一等奖等
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),波兰哥白尼索引,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:20700