运动图像序列增强重建Matlab设计与仿真

一、理论基础

  1. 熟悉图像处理相关理论知识,并能熟练运用opencv,matlab等工具对图像进行相关处理。
  2. 对质量较差的运动图像进行图像增强处理,包括对图像光照的处理,图像的去噪和图像增强,实现消除噪声,提高图像对比度,使图像的边缘轮廓和细节特征能够很好的突显出来。
  3. 运动图像序列的重建根据一些低分辨率运动图像,通过一定的重建算法重建出一幅高质量高分辨率的图像,为整个空间合作项目提供高质量的图片。
  4. 针对运动图像序列中图像背景忽明忽暗等问题,采用相关图像增强方法如直方规定化,空域变换相等方法来实现图像亮度均衡,并利用帧间相关性,实现对运动图像序列下图像亮度矫正。
  5. 针对运动图像的去噪问题,采用一种自适应的去噪和增强模型,实现在抑制噪声的同时,增强图像细节和边缘轮廓信息,提高图像对比度。
  6. 针对运动图像超分辨率重建问题,采用一种是不依赖于亚像素的精确运动估计的重建方法,能够适应复杂的运动模式,且能够达到较好的重建效果。

二、​​​​​​​核心程序

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clc;clear;close all;warning off;addpath 'func\'%步骤一,读取连续图像folder   = 'image\2\';list     = dir('image\2\*.bmp');N        = length(list);for i=1:N    I         = imread(fullfile(folder,list(i).name));    [s1,s2,k] = size(I);    %这里,我们人为的加入一些噪声等干扰,从来检测算法性能    r         = imnoise2('gaussian',s1,s2,1,50);%填加高斯白噪声    tmpr      = double(I(:,:,1)) + r;    tmpg      = double(I(:,:,2)) + r;    tmpb      = double(I(:,:,3)) + r;    Is(:,:,1) = tmpr;    Is(:,:,2) = tmpg;    Is(:,:,3) = tmpb;    I_Seq1{i} = I;    I_Seq2{i} = Is.^(0.95);endfor i=1:N    i    I_curr       = uint8(I_Seq1{i});    I_curr_noise = uint8(I_Seq2{i});    %第一步:当前帧    figure(1);    subplot(121);    imshow(I_curr,[]);title('原始图像');    subplot(122);    imshow(I_curr_noise,[]);title('加入干扰后的图像');        %第二步:图像亮度纠正    figure(2);    J = func_eq(I_curr_noise);    subplot(121);    imshow(I_curr_noise,[]);     title('原始图像');    subplot(122);    imshow(J,[]);        title('图像-光效亮度调整');        %第三步,第四步:去噪|自适应图像增强    figure(3);    subplot(121);    imshow(J,[]);     title('图像-光效亮度调整');    Jd = func_imagedenoise2(J);    subplot(122);    imshow(Jd,[]);         title('图像-光效亮度调整,去噪,增强');    %第五步:提高分辨率    figure(4);    subplot(121);    imshow(Jd,[]);         title('图像-光效亮度调整,去噪,增强');    Jd2 = func_fbl(Jd);    subplot(122);    imshow(Jd2,[]);         title('图像-光效亮度调整,去噪,增强,提高分辨率');      pause(2);    %保存最后处理后的图片    I_Seq3{i} = Jd2;end%第六步:最终处理效果对比figure(5);for i = 1:N    subplot(131);    imshow(uint8(I_Seq1{i}),[]);    title('原始图像');        subplot(132);    imshow(uint8(I_Seq2{i}),[]);    title('原始干扰图像');    subplot(133);    imshow(uint8(I_Seq3{i}),[]);    title('处理后图像');     pause(2);end   1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.16.17.18.19.20.21.22.23.24.25.26.27.28.29.30.31.32.33.34.35.36.37.38.39.40.41.42.43.44.45.46.47.48.49.50.51.52.53.54.55.56.57.58.59.60.61.62.63.64.65.66.67.68.69.70.71.72.73.74.75.76.77.78.79.80.81.82.83.84.85.86.87.88.89.90.91.92.93.

三、仿真测试结果

针对运动图像序列中图像背景忽明忽暗等问题,采用相关图像增强方法如直方规定化,空域变换相等方法来实现图像亮度均衡,并利用帧间相关性,实现对运动图像序列下图像亮度矫正。

针对运动图像的去噪问题,采用一种自适应的去噪和增强模型,实现在抑制噪声的同时,增强图像细节和边缘轮廓信息,提高图像对比度。

针对运动图像超分辨率重建问题,采用一种是不依赖于亚像素的精确运动估计的重建方法,能够适应复杂的运动模式,且能够达到较好的重建效果。

光效处理部分说明:

运动图像序列增强重建的matlab设计和仿真_开发语言

亮度均衡,并利用帧间相关性,实现对运动图像序列下图像亮度矫正

这个部分,你可以参考如下的文献:

​http://wenku.baidu.com/view/291ace24ccbff121dd3683b9.html​

​http://wenku.baidu.com/view/011d0a3ce2bd960591c67707.html​


这个部分仿真效果如下所示:

运动图像序列增强重建的matlab设计和仿真_开发语言_02

去噪声和图像增强部分说明:

运动图像序列增强重建的matlab设计和仿真_开发语言_03


使用的是一种自适应门限的小波图像去噪算法。并结合直方图对图像进行增强,增强器对比度。

这个部分,你可以参考如下的文献:

​http://wenku.baidu.com/view/77df10a20029bd64783e2c08.html​

​http://wenku.baidu.com/view/1f863a73f242336c1eb95eab.html​



这个部分仿真效果如下所示:

运动图像序列增强重建的matlab设计和仿真_图像增强_04

提高分辨率部分说明:

运动图像序列增强重建的matlab设计和仿真_图像处理_05



这个主要是使用双线性插值和小波变换的分辨率提高算法。

这个部分,你可以参考如下的文献:

​http://www.doc88.com/p-70898867144.html​

这个部分仿真效果如下所示:

运动图像序列增强重建的matlab设计和仿真_去噪_06



程序使用说明:

运动图像序列增强重建的matlab设计和仿真_matlab_07

如上,将所要处理的图片放在一个文件下,然后修改上面的代码段,比如你的图片放在文件夹”3“中,那么上面只要改为:

folder   = 'image\3\';

list     = dir('image\3\*.bmp');

注意图片格式必须为bmp,如果是jpg,则将上面的bmp修改为jpg下即可。



测试图片仿真效果如下所示:

运动图像序列增强重建的matlab设计和仿真_图像处理_08

运动图像序列增强重建的matlab设计和仿真_开发语言_09




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