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一种改进能量函数的显微图像拼接算法
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作者 王江安 梁温茜 +1 位作者 黄乐 秦林珍 《电信科学》 北大核心 2024年第9期99-108,共10页
针对传统最佳缝合线算法难以有效消除显微图像拼接后的拼接缝问题,提出一种基于最佳缝合线的图像融合优化算法。首先,利用ORB(oriented FAST and rotated BRIEF)算法对待拼接图像进行特征提取并定位重叠区域;其次,设计改进能量函数,结... 针对传统最佳缝合线算法难以有效消除显微图像拼接后的拼接缝问题,提出一种基于最佳缝合线的图像融合优化算法。首先,利用ORB(oriented FAST and rotated BRIEF)算法对待拼接图像进行特征提取并定位重叠区域;其次,设计改进能量函数,结合动态规划技术,在重叠区域内有效搜索出最佳缝合线,基于这条缝合线,进一步采用改进融合方法有效融合两幅图像;最后,利用泊松融合方法消除重叠区域与非重叠区域之间存在的拼接缝,得到最终图像。实验结果显示,该方法将最佳缝合线两侧像素的相似度提高了5%左右,降低了能量损失,有效消除了拼接缝,提高了图像质量。 展开更多
关键词 最佳缝合线 图像融合 能量函数 泊松融合
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基于图像拼接的惯性约束聚变终端光学元件在线检测 被引量:4
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作者 冯博 陈凤东 +3 位作者 张建隆 孙和义 彭志涛 刘国栋 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期555-561,共7页
针对惯性约束聚变(ICF)终端光学元件的高精度在线检测,提出了一种基于图像拼接的检测方法。该方法主要包含图像配准及图像融合两个部分。在图像配准部分,采用基于局部损伤点特征匹配的方法来解决在线检测图像中信息过少,以及子图像间存... 针对惯性约束聚变(ICF)终端光学元件的高精度在线检测,提出了一种基于图像拼接的检测方法。该方法主要包含图像配准及图像融合两个部分。在图像配准部分,采用基于局部损伤点特征匹配的方法来解决在线检测图像中信息过少,以及子图像间存在曝光差异的问题,并将检测系统的运动信息应用到配准过程中,提高了检测精度及效率。在图像融合部分,采用泊松融合的方法来消除曝光不均匀所产生的"拼接线",实现了检测图像的"无缝拼接"。用本文算法与尺度不变特征变换(SIFT)算法对ICF终端光学元件在线检测(Final Optics Online Inspection,FOOI)图像进行了实验对比,结果表明,本文提出的图像配准方法优于SIFT算法。通过4×4方式得到的拼接图像显示,本文方法可以大幅度提高ICF系统中FOOI装置的检测分辨率。 展开更多
关键词 惯性约束聚变 终端光学元件 在线检测 图像拼接 泊松融合
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基于超分辨率特征融合的工件表面细微缺陷数据扩增方法 被引量:4
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作者 刘孝保 刘佳 +1 位作者 阴艳超 高阳 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2022年第6期1844-1853,共10页
针对工件缺陷检测中的表面细微缺陷难以检测问题,提出一种基于超分辨率特征融合的数据扩增模型。该模型由数据层(Data)、超分辨率特征提取与样本修复层(SR-Re)和数据扩增层(M-A)3层结构组成。Data层完成样本划分,并以缺陷特征像元占比小... 针对工件缺陷检测中的表面细微缺陷难以检测问题,提出一种基于超分辨率特征融合的数据扩增模型。该模型由数据层(Data)、超分辨率特征提取与样本修复层(SR-Re)和数据扩增层(M-A)3层结构组成。Data层完成样本划分,并以缺陷特征像元占比小于0.333%的样本作为细微缺陷数据输出;SR-Re层采用双路结构并行处理输入数据,分别完成对输入图像数据的超分辨率特征提取与样本修复;M-A层通过对超分辨率特征和无缺陷样本进行泊松融合实现样本扩增。该模型重点解决了由于图像特征不明显导致工件表面细微缺陷难以识别、检测模型难以构建与工业检测困难的问题,通过扩增细微缺陷样本提升了缺陷检测模型的准确率。最后通过对5类铝型材样本进行实验,验证了该模型的有效性与可行性。 展开更多
关键词 表面细微缺陷检测 超分辨率特征提取 泊松融合 数据扩增
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面向不均衡样本空间的工件表面缺陷检测方法 被引量:3
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作者 刘佳 刘孝保 +1 位作者 阴艳超 孙海彬 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2022年第5期755-763,共9页
针对工件表面缺陷检测中样本的非均匀状态导致检测模型难以构建问题,提出了一种面向不均衡样本空间的工件表面缺陷检测方法。构建了包含样本空间均衡化采样模型(SSE Model)与缺陷检测模型(A-C Model)的串行整体结构(SSE-D Model)。SSE M... 针对工件表面缺陷检测中样本的非均匀状态导致检测模型难以构建问题,提出了一种面向不均衡样本空间的工件表面缺陷检测方法。构建了包含样本空间均衡化采样模型(SSE Model)与缺陷检测模型(A-C Model)的串行整体结构(SSE-D Model)。SSE Model首先通过双路并行结构分别完成原始样本的特征提取与样本区域修复,随后对所提取特征利用单样本扩充实现特征的扩充,最后利用泊松融合实现特征与已修复样本的融合,生成新样本并完成样本空间的均衡化;A-C Model以空间均衡的新样本作为检测模型输入,利用深度残差思想构建检测模型,并融合注意力机制提升模型对缺陷特征的学习能力。该模型重点解决了工件表面缺陷检测中原始样本空间不均衡问题,并提升了检测模型对特征的学习能力与鲁棒性;最后利用5类工件图像样本完成实验对比,验证了本文方法的有效性与可行性,为不均衡样本空间的表面缺陷检测提供了一种新的思路。 展开更多
关键词 表面缺陷检测 样本空间 均衡化采样 泊松融合 注意力模型
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基于风格迁移的交互式航空发动机孔探图像扩展方法 被引量:4
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作者 樊玮 段博坤 +2 位作者 黄睿 刘挺 张宁 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2020年第12期3631-3636,共6页
在航空发动机孔探图像缺陷检测任务中,缺陷区域样本数量远少于正常样本数量,且缺陷样本无法覆盖整个样本空间,导致检测算法泛化能力较差。针对上述问题,提出了一种基于风格迁移技术的交互式数据扩展方法。首先,通过交互界面选择背景图... 在航空发动机孔探图像缺陷检测任务中,缺陷区域样本数量远少于正常样本数量,且缺陷样本无法覆盖整个样本空间,导致检测算法泛化能力较差。针对上述问题,提出了一种基于风格迁移技术的交互式数据扩展方法。首先,通过交互界面选择背景图像和缺陷目标,并根据背景图像指定需要粘贴的目标的大小、角度和位置等信息;其次,通过风格迁移技术将背景图像的风格迁移到目标图像上,使得背景图像和待检测目标具有相同的风格;最后,利用泊松融合算法对融合区域的边界进行修正,以达到连接区域自然过渡的效果。通过二分类和缺陷检测验证了该方法的有效性。在包含真实图像和扩展后图像的二分类实验中,测试人员的平均分类错误率达到了44.0%;而在基于Mask R-CNN模型的检测任务中,所提方法的检测和分割平均精度(AP)较传统方法分别提高了99.5%和91.9%。 展开更多
关键词 交互式 泊松融合 风格迁移 数据扩展 孔探图像
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基于控制点网格优化的航拍图像拼接算法 被引量:3
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作者 石祥滨 贾贺林 《计算机应用与软件》 北大核心 2020年第5期302-308,共7页
由于航拍图像拼接过程中的特征点误匹配和重影,传统方法使用全局单应性矩阵变换得到的拼接效果并不理想,对此提出一种基于控制点网格优化的图像拼接算法。针对特征点的误匹配,提取输入图像的LIFT特征点,使用RANSAC对特征点进行筛选和匹... 由于航拍图像拼接过程中的特征点误匹配和重影,传统方法使用全局单应性矩阵变换得到的拼接效果并不理想,对此提出一种基于控制点网格优化的图像拼接算法。针对特征点的误匹配,提取输入图像的LIFT特征点,使用RANSAC对特征点进行筛选和匹配,优化特征点对应匹配关系,并给出一种控制点筛选算法;使用控制点结合最小二乘网格约束对图像重叠区域进行网格划分和调整优化,并给出平滑过程中的误差计算方程,从而得到更加精确的图像配准模型;使用加权泊松融合降低色差、淡化拼接缝隙,得到航拍图像的拼接结果。该算法降低了拼接过程中的误配准和重影现象,得到了更精确逼真的航拍图像拼接结果。 展开更多
关键词 航拍图像拼接 LIFT特征点 最小二乘网格 生成控制点 加权泊松融合
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保持纹理细节的无缝图像合成 被引量:3
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作者 吴金亮 黄海斌 刘利刚 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期951-956,共6页
为了解决传统图像合成方法在处理具有不同纹理特征的图像时产生明显边界的问题,提出新的图像合成框架.把图像分解为基本层和细节层,基本层解决边界处颜色的无缝融合;细节层实现边界处纹理细节的光滑过渡.算法流程为进行基本层的融合,合... 为了解决传统图像合成方法在处理具有不同纹理特征的图像时产生明显边界的问题,提出新的图像合成框架.把图像分解为基本层和细节层,基本层解决边界处颜色的无缝融合;细节层实现边界处纹理细节的光滑过渡.算法流程为进行基本层的融合,合成新的细节层,新细节层添加到融合的基本层得到最终结果.通过计算一张权重图来指导新细节层的生成,权重图度量纹理特征的强弱和像素到边界的距离.实验结果显示:算法可以有效保证颜色的无缝融合,保持纹理的光滑过渡.相对于传统图像合成方法,该算法可以生成更真实的合成图像. 展开更多
关键词 图像合成 泊松图像编辑 图像分解 抠像 图像融合
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基于特征点和泊松融合的红外序列图像拼接 被引量:7
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作者 李亮 顾国华(指导) +2 位作者 钱惟贤 陈钱 任建乐 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第9期2584-2588,共5页
提出了一种基于特征点和重叠过渡泊松融合的红外序列图像无缝拼接方法。该方法首先采用简化的SIFT特征提取方法获得图像特征点,然后利用双向互匹配的方法提高特征点的匹配精确度,再通过引入随机抽样一致性(RANSAC)算法剔除误匹配点对并... 提出了一种基于特征点和重叠过渡泊松融合的红外序列图像无缝拼接方法。该方法首先采用简化的SIFT特征提取方法获得图像特征点,然后利用双向互匹配的方法提高特征点的匹配精确度,再通过引入随机抽样一致性(RANSAC)算法剔除误匹配点对并求出图像间的变换矩阵,最后将改进的重叠过渡的泊松融合完成图像间的无缝拼接。该算法具有很好的鲁棒性,允许图像有旋转变换和缩放变换,且不受图像噪声影响。实验结果表明:该方法简单有效,可以在保持图像清晰度的前提下,明显消除拼接缝隙,提高拼接图像的质量。 展开更多
关键词 图像拼接 SIFT特征 双向互匹配 泊松融合
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动态大规模无线传感器网络决策融合 被引量:4
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作者 袁晓光 杨万海 史林 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第12期2976-2980,共5页
为了解决动态大规模无线传感器网络的决策融合问题,该文提出了一种表决决策融合规则。假设无线传感器网络中信道的衰减服从瑞利分布,传感器的数量服从泊松分布。在不同的系统参数下,对融合规则的检测性能进行了分析和仿真。结果表明,只... 为了解决动态大规模无线传感器网络的决策融合问题,该文提出了一种表决决策融合规则。假设无线传感器网络中信道的衰减服从瑞利分布,传感器的数量服从泊松分布。在不同的系统参数下,对融合规则的检测性能进行了分析和仿真。结果表明,只要传感器的平均数量充分多,此融合规则即使在较低的信噪比下,也能提供良好的系统检测性能。并且与已有的非参数融合规则相比,此融合规则可以提供更好的检测性能。同时,通过使用决策融合系统的偏移系数,给出了传感器输出的最优接收阈值的获取方法。 展开更多
关键词 无线传感器网络 决策融合 动态传感器网络 瑞利衰减信道 泊松分布
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结合SIFT特征点和泊松融合的无人机遥感影像拼接技术 被引量:12
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作者 周杰 解琨 +1 位作者 付超 施昆 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2021年第1期94-98,共5页
针对无人机遥感影像拼接技术的研究,本文提出了一种结合尺度不变的SIFT特征点和重叠过渡泊松融合的无人机遥感影像无缝拼接方法。该方法首先采用SIFT算法对影像进行特征点提取,根据特征描述符间的欧氏距离对特征点进行粗匹配;然后使用... 针对无人机遥感影像拼接技术的研究,本文提出了一种结合尺度不变的SIFT特征点和重叠过渡泊松融合的无人机遥感影像无缝拼接方法。该方法首先采用SIFT算法对影像进行特征点提取,根据特征描述符间的欧氏距离对特征点进行粗匹配;然后使用随机采样一致性(RANSAC)算法剔除误匹配点对,为防止计算出的单适应矩阵线性结构不稳定,引入LM算法对单适应矩阵进行优化;最后采用重叠过渡泊松融合算法对影像进行拼接融合,以实现影像的无缝拼接。试验结果表明,该方法在无人机遥感影像拼接方面具有优势,能够获得良好的拼接影像。 展开更多
关键词 SIFT特征 RANSAC算法 LM算法 泊松融合 影像拼接
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基于自适应梯度域融合的图像无缝镶嵌方法 被引量:2
11
作者 孙洁 李良福 肖樟树 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2015年第9期2835-2838,2848,共5页
图像融合是获取高质量镶嵌图像的关键步骤,针对空域和频域的融合方法在实现图像合成时易产生拼接缝隙和模糊问题,提出了一种梯度域下的图像无缝镶嵌方法。该方法对融合区域关键要素的选取作了改进,并加入自适应的混合梯度引导插值,利用... 图像融合是获取高质量镶嵌图像的关键步骤,针对空域和频域的融合方法在实现图像合成时易产生拼接缝隙和模糊问题,提出了一种梯度域下的图像无缝镶嵌方法。该方法对融合区域关键要素的选取作了改进,并加入自适应的混合梯度引导插值,利用带有Dirichlet边界条件的Poisson方程求解待融合区域的像素值。同时,结合全局亮度调整算法消除曝光差异。此外,在图像配准阶段,提出自适应阈值的Harris角点算法解决阈值的不通用性问题。实验结果表明,该方法有较强的适应性,能够有效降低曝光差异的影响,消除拼接缝隙,在保持清晰度的同时,提高了镶嵌图像的质量,达到了无缝镶嵌的效果。 展开更多
关键词 图像镶嵌 自适应 梯度域 混合梯度 泊松融合 亮度调整 曝光差异
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一种运动模糊图像的鲁棒运动估计策略 被引量:3
12
作者 吴忠标 方贤勇 +1 位作者 阚未然 沈峰 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2013年第7期66-70,共5页
研究运动模糊图像的运动估计问题,提出基于泊松融合技术的运动估计策略。该策略将运动模型作为泊松融合技术的局部约束,实现最优运动求解。在此基础上,以直线和旋转运动模糊图像为例,提出相应的运动参数模型和估计方法。实验结果表明,... 研究运动模糊图像的运动估计问题,提出基于泊松融合技术的运动估计策略。该策略将运动模型作为泊松融合技术的局部约束,实现最优运动求解。在此基础上,以直线和旋转运动模糊图像为例,提出相应的运动参数模型和估计方法。实验结果表明,所提出的策略可以较准确地估计模糊运动。 展开更多
关键词 运动模糊 运动估计 泊松融合技术
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基于视差角和天顶角优化的偏振多视角三维重建 被引量:6
13
作者 张瑞华 施柏鑫 +2 位作者 杨锦发 赵红颖 左正康 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期133-142,共10页
多视角三维重建依赖目标表面的纹理特征,在处理低纹理区域时易出现数据空洞现象,融合目标物反射光的偏振信息可以在不同光照环境下对其进行完整重建,通过偏振参数计算物体表面法向量,进而重建目标物深度图。但单独使用偏振信息重建三维... 多视角三维重建依赖目标表面的纹理特征,在处理低纹理区域时易出现数据空洞现象,融合目标物反射光的偏振信息可以在不同光照环境下对其进行完整重建,通过偏振参数计算物体表面法向量,进而重建目标物深度图。但单独使用偏振信息重建三维表面存在方位角歧义和天顶角偏差等问题,导致重建结果出现变形甚至得不到深度结果。针对存在低纹理区域的物体,使用偏振相机获取30个左右视角下四个偏振角度的影像,利用视差角参数化光束法平差方法优化相机参数与点云坐标,泊松优化方法纠正天顶角偏差,使用多视角立体几何与偏振信息融合的三维重建算法,既可以弥补多视角三维点云局部数据空洞现象,又可以解决偏振三维中方位角歧义和天顶角偏差的问题,最终得到更加精确的三维重建结果。 展开更多
关键词 偏振三维重建 光束法平差 泊松优化 图像融合
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基于泊松方程的数字图像无缝拼合 被引量:5
14
作者 张建桥 王长元 《现代电子技术》 2010年第17期139-141,共3页
无缝图像拼合就是要消除待处理区域与背景之间存在的接缝。针对传统淡入淡出渐变因子图像拼接方法对重叠区域含有几何错位或复杂内容实现无缝拼接时存在局限性的缺陷,采用泊松图像编辑方法,利用图像融合技术,在Matlab环境下仿真实现了... 无缝图像拼合就是要消除待处理区域与背景之间存在的接缝。针对传统淡入淡出渐变因子图像拼接方法对重叠区域含有几何错位或复杂内容实现无缝拼接时存在局限性的缺陷,采用泊松图像编辑方法,利用图像融合技术,在Matlab环境下仿真实现了彩色图像的无缝拼合。试验表明,泊松图像编辑方法可以很好地实现插值区域周围的背景颜色较为单一的彩色图像的无缝拼合。 展开更多
关键词 图像拼接 泊松图像混合 图像融合 梯度场
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分段仿射变换下基于泊松融合的正面人脸合成 被引量:2
15
作者 仪晓斌 陈莹 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2016年第15期172-177,共6页
针对目前正面人脸合成算法运算量大或合成图像失真较大的问题,提出一种基于分段仿射变换和泊松融合的正面人脸图像合成算法,将多幅输入图像用分段仿射变换(Piecewise Affine Warp,PAW)映射到正面人脸模板,并根据映射时产生的非刚性形变... 针对目前正面人脸合成算法运算量大或合成图像失真较大的问题,提出一种基于分段仿射变换和泊松融合的正面人脸图像合成算法,将多幅输入图像用分段仿射变换(Piecewise Affine Warp,PAW)映射到正面人脸模板,并根据映射时产生的非刚性形变求得其对应的权重矩阵,进而获取每幅映射图像对应的变形掩膜,依次以这些映射图像为前景图像,以其对应的变形掩膜为泊松掩膜,并以上一次的融合图像为背景图像进行泊松融合,生成一幅平滑自然的正面人脸图像。实验结果表明,相比现有算法,该算法生成的正面人脸图像更加逼近真实正面人脸图像,而且很好地保留了输入人脸的个体信息。 展开更多
关键词 正面人脸图像 分段仿射变换 泊松融合
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基于多维自适应滤波与泊松融合的多聚焦图像融合算法 被引量:1
16
作者 熊智飞 沈疆海 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第24期10427-10436,共10页
针对现有的多聚焦图像融合算法,在抗噪性能、图像连续性以及时间复杂度上的不足,提出了一种基于多维自适应滤波与泊松融合的多聚焦图像融合算法。首先,对统一尺度的源图像构建梯度矩阵,并设计尺度分段的多维自适应核函数对矩阵进行分割... 针对现有的多聚焦图像融合算法,在抗噪性能、图像连续性以及时间复杂度上的不足,提出了一种基于多维自适应滤波与泊松融合的多聚焦图像融合算法。首先,对统一尺度的源图像构建梯度矩阵,并设计尺度分段的多维自适应核函数对矩阵进行分割;然后,引入判定条件,对泊松重建中的图像边界进行伪边缘抑制,得到纯化后的全聚焦图像;最后,将抗噪算法与融合算法分别对比其他算法模型,进行综合比较,通过6种图像质量评价指标来评估融合性能与效果。结果表明:本文算法不仅有良好的运行效率,清晰的视觉观感,而且在评价因子上有更理想的数据结果。可见,不论主观还是客观上来看,该算法都具备明显优势。 展开更多
关键词 图像融合 SOBEL算子 自适应滤波 泊松融合 伪边缘抑制
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基于块匹配的低光度图像对融合方法 被引量:1
17
作者 王光霞 冯华君 +2 位作者 徐之海 李奇 陈跃庭 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期204-213,共10页
针对低光度条件下长曝光图像与短曝光图像的融合问题,提出了一种基于块匹配的图像融合方法,将低光度图像对融合成为一张更好的图像.首先提出基于金字塔多尺度模型的双向鬼影检测算法,该算法降低了噪声和欠曝对鬼影检测的影响,用于准确... 针对低光度条件下长曝光图像与短曝光图像的融合问题,提出了一种基于块匹配的图像融合方法,将低光度图像对融合成为一张更好的图像.首先提出基于金字塔多尺度模型的双向鬼影检测算法,该算法降低了噪声和欠曝对鬼影检测的影响,用于准确检测低光度场景中图像对之间由于物体运动造成的不一致区域;随后利用块匹配算法重建鬼影区域;最后运用改善边缘特性的泊松融合算法提取两次曝光图像中的信息生成结果图像.实验结果表明,该方法有效地保留了短曝光图像的边缘锐度,并保持了长曝光图像的色彩、亮度和细节. 展开更多
关键词 图像处理 图像融合 块匹配 泊松方程 去鬼影 图像增强 图像去噪
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非均匀光照条件下的水下图像增强算法 被引量:7
18
作者 邹立 卢俊彦 +3 位作者 胡易 赵猛 高正中 程学珍 《山东科技大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2020年第2期118-125,共8页
自然水域非均匀光照环境中,针对图像存在模糊、对比度低、颜色失真等退化现象,提出一种视觉显著性分割和Retinex算法相结合的水下图像增强方法。首先,依据图像的亮度、色度和方向特征得到图像显著图,进而分割出前景区域和背景区域;然后... 自然水域非均匀光照环境中,针对图像存在模糊、对比度低、颜色失真等退化现象,提出一种视觉显著性分割和Retinex算法相结合的水下图像增强方法。首先,依据图像的亮度、色度和方向特征得到图像显著图,进而分割出前景区域和背景区域;然后,基于Retinex算法分别对两区域增强处理,并对背景区域进行二次增强;最后,采用泊松融合算法得到两区域增强后的合成图像。实验结果表明,提出的算法提高了水下非均匀光照条件下的图像清晰度,与其他算法相比,具有更好的性能。 展开更多
关键词 非均匀光照 水下图像 视觉显著性 RETINEX 泊松融合 增强算法
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红外和可见光图像泊松融合算法 被引量:9
19
作者 何炳阳 张智诠 +2 位作者 杨建昌 李辰 张宇 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期166-175,共10页
针对已有红外和可见光图像融合算法存在的复杂度高、实时性差、输入参量多和融合模型受先验知识影响等问题,提出了红外和可见光图像泊松融合算法.算法采用绝对值最大规则融合源图像的梯度得到泊松融合图像的期望梯度,将平均融合图像分解... 针对已有红外和可见光图像融合算法存在的复杂度高、实时性差、输入参量多和融合模型受先验知识影响等问题,提出了红外和可见光图像泊松融合算法.算法采用绝对值最大规则融合源图像的梯度得到泊松融合图像的期望梯度,将平均融合图像分解,分别作为迭代的初始值和边界条件,利用雅可比迭代求解泊松方程重建泊松融合图像.通过实验分别确定了最佳迭代次数以满足高质量和高实时性两种融合需求.与经典融合算法相比,该算法在质量优先或速度优先的图像融合应用方面性能更优. 展开更多
关键词 融合 泊松方程 迭代 红外 可见光
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基于泊松融合数据增强的焊缝金相组织缺陷分类研究 被引量:1
20
作者 白雄飞 龚水成 +3 位作者 李雪松 许博 杨晓力 王明彦 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期1316-1328,共13页
基于焊缝金相组织图像对焊缝内部缺陷进行分类,是工业焊接质量检测的重要一环.为提高小样本(样本数不大于30)焊缝金相组织图像中缺陷的分类效果,采用泊松融合方法对缺陷图像进行数据增强,提出ResNet18_PRO分类网络模型,显著提升缺陷分... 基于焊缝金相组织图像对焊缝内部缺陷进行分类,是工业焊接质量检测的重要一环.为提高小样本(样本数不大于30)焊缝金相组织图像中缺陷的分类效果,采用泊松融合方法对缺陷图像进行数据增强,提出ResNet18_PRO分类网络模型,显著提升缺陷分类精度.数据增强方面,通过数字图像处理的方法提取出原缺陷样本中的缺陷区域,后利用泊松融合方法将缺陷区域与正常样本进行融合从而生成新的缺陷样本,以此扩充缺陷样本数据;网络模型方面,在ResNet18网络模型基础上,对其下采样结构进行改进,以减少原下采样结构带来的信息损失,同时在网络末端增加改进的空间金字塔池化(ISPP)结构,以整合多尺度的特征信息.通过多个分类模型对样本扩充前后的缺陷分类效果进行对比,验证了该数据增强方法对分类效果的提升具有较为显著的作用,同时对ResNet18_PRO网络模型进行消融实验,验证了网络各改进部分及训练策略改进的有效性.ResNet18_PRO模型对增强后的数据平均分类准确度达到98.83%,平均F 1分数达到98.76%,显著提高了金相组织缺陷的分类效果,将该模型运用于其他工业缺陷数据集取得了较好的分类效果.实验结果表明,该模型有良好的鲁棒性,具有较好的实用价值. 展开更多
关键词 焊缝金相组织 数据增强 泊松融合 缺陷分类
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