基于小波的Bayer颜色滤波阵列上的插值

为满足专业数码相机要拍摄出高清晰度高保真度图像的要求,提出一种应用于Bayer型颜色滤波阵列的相关性小波插值算法。基于图像红绿蓝三基色之间的相关性,首先对图像进行小波分解,其次进行阀值比较,最后小波重构得到最终插值图像。实验表明,此算法插值的图像具有较高保真度,图像边缘部分更清晰,平滑,更接近原始图像。

利用颜色滤波阵列特性和模糊估计检测篡改

由于有功能强大的计算机和图像处理软件的存在,普通用户可以将数字图像篡改成他们想得到的任何形式。如果这些篡改图用在媒体或法律上,对社会将造成很大的影响,所以检测数字篡改变成了一个非常严峻的问题。在大多数情况下,数字篡改图像是很逼真的,但是在处理过程中也会留下一些痕迹。将图像的颜色滤波阵列特性和模糊估计的方法结合起来对图像进行篡改检测,对多幅图像操作,实验证明有不错的检测效果。

改进的基于颜色滤波阵列特性的篡改检测

随着图像编辑软件的普及,数字图像可以很容易地被编辑和修改,但如果恶意篡改,后果可能会非常严重,因此图像篡改检测越来越重要。大部分数码相机都使用单传感器和颜色滤波阵列,并通过插值获得彩色图像。插值引入了相关性,而篡改操作会破坏这种相关性,可以使用EM算法对其进行检测。通过对已有模型进行改进,用拉普拉斯分布代替插值点残留误差的正态分布,使分布情况更符合实际。实验证明该算法可以检测出不同插值算法下的篡改痕迹,并且改进后的模型加快了EM算法的收敛速度,缩短了篡改检测的时间。

数字图像传感器颜色插值算法研究

目前的图像采集设备多采用一个图像传感器及颜色滤波阵列来来采集彩色图像,得到的图像每个像素点仅有一种颜色,需要对缺少的其他两种颜色进行插值.本文详细介绍了基于Bayer格式颜色滤波阵列的数字图像传感器的几种常用的颜色插值算法,并从图像质量及算法复杂度两个方面比较了这几种算法的优劣.通过试验表明,双线性插值算法的运算复杂度最低而适应性颜色层算法的图像效果最好.

基于增量维纳滤波的图像插值算法辨识

针对数码相机中颜色滤波阵列和插值算法的辨识问题,提出基于增量维纳滤波的联合辨识方法。建立数码相机插值过程的近似模型,根据迭代增量维纳滤波的迭代误差和迭代维纳解联合估计颜色滤波阵列模式和插值系数,利用估计的插值系数实现插值算法的辨识。实验结果证明了该方法的有效性。

基于CFA插值特性不一致的图像真伪鉴别

单传感器数码相机一般通过颜色滤波阵列(color filter array, CFA)插值得到彩色图像.利用CFA插值特性检测图像篡改,根据插值图像与理想全色图像的频谱差异分块提取频谱变化和色度失真特征以反映CFA插值特性,计算重插值前后的插值特性变化作为取证特征;使用支持向量机(support vector machine, SVM)分类并根据相邻块间取证特征的不一致来鉴别图像真伪.实验结果表明:该方法可以有效辨别篡改图像,且对JPEG压缩有较好的鲁棒性.

基于颜色分量间相关性的图像拼接篡改检测方法

由于目前数码相机在获取自然图像时,都存在着某种颜色滤波阵列(CFA)插值效应,使得图像颜色分量间具有很大的相关性。针对此问题提出基于CFA插值产生插值特性的图像拼接篡改检测方法。首先对图像颜色分量进行CFA插值预测,得到预测误差;然后计算图像块预测误差的局部加权方差得到图像块的CFA特征;最后根据高斯混合参数模型,对提取特征进行分类得到篡改区域。在标准拼接篡改图像数据集中的实验结果显示,此方法能够有效地检测出图像篡改区域的精确位置。

基于矩形金属块阵列结构的等离子体颜色滤波器

设计了一种基于矩形金属块阵列结构的等离子体颜色滤波器,该器件结合表面等离子体共振效应与平板波导的导波特性,利用非对称矩形金属块周期性阵列结构对入射光偏振敏感的特点,在可见光波段实现对透射谱的动态调控。采用时域有限差分法研究了阵列周期、填充因子、电介质层与金属层厚度、入射光偏振角等参数对透射谱及其滤色特性的影响。结果表明,通过改变矩形金属块阵列周期参数可静态调控透射谱;矩形金属块阵列周期不对称时,通过改变入射光偏振角可对透射谱进行动态调控。通过调节结构参数,得到滤波器在可见光范围内的透射率可高达75%,且可同步实现对滤出颜色的静态和动态调控。该研究为下一代颜色可调谐等离子体颜色滤波器的设计提供理论依据。

金膜上亚波长小孔阵列表面等离激元颜色滤波器偏振性质

金属薄膜上制备的表面等离激元颜色滤波器具有很强的颜色可调性.在200nm厚的金膜上,通过聚焦离子束刻蚀,制备一系列周期逐渐变化的圆形、方形、矩形亚波长尺寸小孔方阵列表面等离激元颜色滤波器,改变入射光的偏振方向,观察其超透射滤波现象.研究发现:对于矩形小孔阵列,其透射光颜色随入射光偏振方向的变化而改变;而对于圆形、方形的小孔阵列,其透射光颜色对入射光的偏振方向并不敏感.分析表明,对于金膜上刻蚀的小孔结构,虽然结构的周期性导致的表面等离激元极化子会对透射光的颜色变化产生一定影响,但是随小孔形状变化的局域表面等离激元共振才是影响透射光颜色的决定性因素.如果入射光没有在小孔中激发出局域表面等离激元,则表面等离激元极化子对透射光的影响也会消失.根据不同形状小孔周期结构透射光颜色随入射光的偏振变化特点,制备出了包含两种小孔形状的复合周期结构.随着入射光偏振方向的改变,该结构会显示出不同的颜色图案.

基于傅里叶变换的彩色滤波阵列插值新算法与实验验证

在数码摄像系统中,CCD彩色滤波阵列(CFA,color filter array)被用于对颜色信息进行采样,然而每个像素只能对一种颜色进行采样,为了得到全彩色图像,必须对采样数据进行处理以估计其它颜色的像素值,这个过程通常利用插值来完成。CCD彩色滤波阵列插值算法是决定全彩色图像质量的最重要的因素之一,如果插值算法不够完善,图像的色彩就会出现失真。目前已有多种插值算法被提出,针对双线性插值图像在高频处失真严重及Gunturk自适应投影迭代法计算代价较高等问题,本文从傅里叶变换域分析彩色滤波阵列采样图像,根据采样图像在频率域上可以分为处于基带的亮度信息和高频段的色差信息的特点,提出一种色差调制插值算法。通过多组实验结果对比,本文插值算法在CPSNR(color peak-signal-to-noise ratio)值与ΔEs(S-CIELABdelta E)值以及还原图像的视觉效果上均要优于一般的插值算法。

多传感器图像采集处理系统的设计与实现

为了完成一个多传感器图像采集处理系统的设计、软硬件实现,采用参数同步配置方法提高多CMOS图像传感器同步曝光精度。采用基于Bayer颜色滤波阵列图像的残差集近无损压缩方法提高图像数据传输速度。系统三传感器曝光达到了微秒级同步精度,约为课题任务要求的1/29。在保证重建图像质量精度的前提下,数据传输速度提高了约4.4倍。给出了系统部分最终测试结果。

利用信号相关对BAYER格式图像色彩复原

目前将单CCD采集的BAYER CFA格式图像进行色彩复原有两种通用方法:双线性插值和边缘检测.为了降低这两种方法在图像边缘引进错误颜色的数量,根据RGB彩色图像中R、G、B三个色彩通道的高度相关的特性:即在5×5像素的小区域内认为绿色减红色以及绿色减兰色为常数,提出了利用信号相关对BAYER格式图像彩色复原的方法,并通过SNR(信噪比)和NCD(归一化彩色差异规范)两种评估方法进行检测.从实验结果可以看出文中提出的方法相对于通用方法提高了图像的信噪比,锐化了图像的边缘,减少了图像高频信息的错误像素的数量,提高视觉质量.

像素预测误差耦合似然映射的移动-复制图像伪造检测算法

为了解决当前图像伪造定位技术因使用了颜色滤波阵列(CFA)插值,易形成颜色插值噪声而降低分辨率,导致其难以检测微小篡改区域,使其伪造检测精度较低等不足,提出了像素预测误差耦合似然映射的图像伪造检测算法。分析了颜色滤波阵列CFA插值函数,并从图像中提取绿色分量;嵌入权重因子,构造预测误差及其权重方差计算函数;根据预测误差与贝叶斯理论,定义伪造特征统计函数,识别出趋于零的特征值;根据特征统计特性,建立其似然率模型,输出伪造映射,完成检测。仿真结果表明:与当前图像伪造定位机制相比,所提算法拥有更强的鲁棒性,能识别定位出微小伪造像素,且拥有更高的曲线下面积(AUC)值与理想的接收机工作特性(ROC)曲线。

预估计最小平方误差初始值方法改善交替映射算法性能

改进交替映射算法以提高反马赛克插值的峰值信噪比(PSNR)性能.采用预估计最小平方误差思想,改进交替映射插值算法的初始值估计,计算改进算法和其它典型反马赛克方法的峰值信噪比,采用典型测试图片作为测试源进行比较.结果表明,改进算法的峰值信噪比高于其它典型插值算法的峰值信噪比,插值恢复图像的伪像也少于其它算法.改进的交替映射算法具有最好的峰值信噪比和最少的插值伪像,说明改变初始值方法可以提高交替映射算法的性能.

一种用于单CCD图像传感器的图像插值算法

由于物理结构的限制,单CCD图像传感器在每个像素位置上只能采集一个颜色分量,其余两个颜色分量只能通过插值的办法得到。提出一种在色差空间进行插值的算法,利用具有比例线性关系的局部颜色特性和局部协方差求得最小均方误差意义下的最优插值系数。所获取的该插值系数具有边缘细节保持性,同时色差空间的插值又考虑了不同颜色分量间的耦合性,因而有效地抑制了图像边缘的模糊和颜色失真。实验结果表明,该算法可获得高质量的插值图像。

基于TMS320DM642 BAYER格式图像色彩复原的实现

针对CMOS图像传感器输出的Bayer格式的图像数据,利用TI公司的TMS320DM642数字信号处理器的专用视频端口,可以实现图像捕获、数据传输的无缝连接的特点,构建了以DM642为核心的图像实时处理系统。在DM642中采用两种通用方法(双线性插值、边缘检测)和文中提出的信号相关的方法,将从Bayer公司的CMOS图像传感器所捕获的8位Bayer格式图像数据,转换为24位RGB格式彩色图像数据,并通过PSNR(信噪比)和NCD(归一化彩色差异规范)两种评估方法进行检测。从实验结果可以看出文中提出的方法相对于通用方法提高了图像的信噪比,锐化图像的边缘,减少了图像高频信息的错误像素的数量,提高视觉质量。

自适应比例合成反马赛克算法的提出与应用

为解决实际应用中的反马赛克问题,给出一种自适应比例合成算法.对G通道进行梯度比例合成插值,R,B通道采用G通道的梯度校正双线性插值结果,从复合峰值信噪比(CPSNR)和计算量两个角度,将自适应比例合成算法与其它几种典型的反马赛克插值算法进行对比.自适应比例合成算法以较小的计算量获得较高的CP-SNR,适合于实际应用.该算法已应用在某多通道CMOS图像采集系统中,效果理想.

基于统计量的计算机图形检测模型

自然图像和计算机图形的鉴别可采用模式识别的方法。采用统计矩特征量和基于颜色滤波阵列的统计量来建立模型,以捕获自然图像和计算机图形在图像内容上的不同相关性。选用哥伦比亚大学自然图像和计算机图形数据库来测试该模型,采用人工神经网络作为分类器进行训练和测试。实验结果表明,该模型的识别率高,稳定性好,具有较好的应用前景。

基于数码相机固有特性的篡改检测

由于现今功能强大的图像编辑软件很容易就可以得到,所以对数字图像进行操作和编辑变得非常的容易,在一幅图像中添加或移掉一个重要的人或物并且不留任何痕迹是很有可能的。如果这些篡改图像用在媒体或法律上,对社会将造成很大的影响。随着数码相机和摄像机的不断普及,验证数字图像变得越来越重要了。文章利用数码相机的两个固有特性对图像进行篡改检测,对多幅图像进行操作,实验证明有不错的检测效果。

基于梯度方向的反马赛克算法

目前数字图像采集系统中采用的反马赛克算法存在插值伪像严重、算法计算量大等问题.为了解决上述问题,本文提出了一种基于梯度方向的反马赛克算法,可提升实际应用中反马赛克处理性能.计算当前像素位置水平和竖直梯度,并据此完成G分量的插值恢复,采用双线性插值完成R分量和B分量恢复并用G分量进行校正处理.从复合峰值信噪比(CPSNR)以及计算量两方面将本算法与其他典型算法进行对比,本文算法以更低的运算量,获得优秀的反马赛克性能.这种高性价比的特点有利于其未来完成硬件电路实现,并应用于实时成像等高技术领域.