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
基于NSST和人眼感知保真约束的图像自适应增强
Adaptive image enhancement based on NSST and constraint of human eye perception information fidelity
投稿时间:2014-10-02  
DOI:
中文关键词:  图像自适应增强  非下采样剪切波变换(NSST)  人眼感知保真约束  非线性增益函数
英文关键词:adaptive image enhancement  non-subsampled shearlet transform (NSST)  constrain t of human eye perception information fidelity  nonli near gain function
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)
作者单位
吴一全 南京航空航天大学 电子信息工程学院,江苏 南京 210016
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
国土资源部地质信息技术重点实验室,北京 100037
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
农业部 东海海水健康养殖重点实验室,福建 厦门 361021 
孟天亮 南京航空航天大学 电子信息工程学院,江苏 南京 210016 
吴诗婳 南京航空航天大学 电子信息工程学院,江苏 南京 210016 
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中文摘要:
      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。
英文摘要:
      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.
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