昆明理工大学国土资源工程学院，云南昆明 650093
分量替换是遥感图像融合中的一种经典方法，其具有良好的空间保真度，但容易产生光谱失真，为此本文提出一种结合结构与能量信息的全色与多光谱图像融合方法。方法首先通过超球面颜色空间变换分解多光谱图像的空间和光谱信息。其次，通过联合双边滤波引入了两层分解方案。然后，将全色图像和强度分量分解为结构层和能量层。最后，提出结构层通过邻域空间频率策略融合，强度分量的纯能量层用作预融合图像的能量层。强度分量定义颜色的强度，通过将预融合结构层与强度分量的能量层结合，可以有效地结合源图像的空间和光谱信息，从而减少全色锐化图像的光谱失真。本文在 Pléiades和 QuickBird数据集上进行大量实验，并对实验结果进行定性和定量分析，结果表明所提方法与现有先进方法相比具备一定优越性。
全色锐化 超球面色彩空间 联合双边滤波 空间频率 全色图像 多光谱图像 pansharpening hypersphere color space joint bilateral filter spatial frequency panchromatic image multispectral image
江西理工大学土木与测绘工程学院，江西 赣州 341000
针对深度图在边缘修复过程中受外部物体深度值的影响，造成深度值修复出现偏差的问题，提出了一种顾及边缘交融特征的自适应深度图空洞修复算法。首先，对深度图和RGB图的边缘进行提取、空洞伪边缘去除和边缘融合处理；然后，通过融合的边缘信息和有效像素占比设定滤波窗口大小，并根据滤波窗口与空间距离的关系设定空间距离权重参数，采用深度图与RGB图之间的结构相似性最大值作为颜色权重参数；最后，采用中值滤波去除边缘空洞像素和离散的噪声点。在Middle bury数据集和NYU Depth Dataset V2中对所提算法进行实验，并与其他算法进行对比分析。实验结果表明，所提算法能较好地修复边缘区域的空洞，保持较为清晰的物体边缘轮廓信息，具有较强的鲁棒性。
图像处理 深度图像 空洞修复 联合双边滤波 边缘提取 激光与光电子学进展
2022, 59(18): 1810016
哈尔滨理工大学 机械动力工程学院, 黑龙江 哈尔滨 150080
薄壁叶片在结构光检测过程中，由于其表面粗糙度较小，易产生强烈的反光现象，影响求解条纹相位主值，进而无法准确重构出三维点云。本文以加工过程中的叶片作为研究对象，提出一种对在机检测过程中的条纹图像进行图像增强处理的Retinex算法，恢复条纹在高反光位置的信息。首先，对薄壁叶片的反光特性进行分析，通过实验标定出最优曝光的灰度区间和理想灰度值，建立了光圈转动角度与图像平均灰度的相机响应曲线模型，调节光圈和曝光时间至最优曝光的灰度区间并以此作为检测条件。其次，基于Retinex算法处理条纹图像，通过改进的双边滤波代替常用的高斯滤波，在去除光照的同时有效保留了条纹的边缘信息。最后，对薄壁叶片进行单目结构光检测。实验结果表明，经本文算法处理后的条纹图像，通过Canny算子检测出的条纹数量最多，图像信息熵平均增长率达18.21%，解算的相位主值误差最小，利用手持式激光扫描仪检测的标准点云进行偏差分析，点云的正、负偏差分别降至0.0589 mm和−0.0590 mm，与原点云的偏差值相比分别减少了44.6%和44.1%，表面质量得到明显改善。本文提出的图像增强算法有效抑制了面结构光检测过程中的金属表面反光。
结构光检测 金属反光 图像增强 双边滤波 薄壁叶片 structure light detection metal reflection image enhancement bilateral filter thin walled blade
北京理工大学仿生机器人与系统教育部重点实验室，北京 100081
为了同时保留红外图像的特征信息和可见光图像的细节信息，提出了一种基于对比度金字塔的非对称红外与可见光图像融合方法。首先，使用对比度金字塔对红外与可见光图像进行高频与低频信息分解，然后对高频部分采用绝对值取大方法进行融合，对于低频部分采用基于双边滤波的方法对红外与可见光图像进行非对称的处理；其次，使用对比度金字塔的逆变换得到融合后图像。对融合图像进行主观视觉和客观指标评价，结果表明该算法在突出目标特征信息和保留细节特征方面表现优异。
图像融合 红外图像 可见光图像 对比度金字塔 双边滤波 image fusion, infrared image, visible image contrast pyramid, bilateral filter
江南大学 理学院 江苏省轻工光电工程技术研究中心, 无锡 214122
为了提高皮革缺陷检测效率, 提出了一种基于改进双边滤波的皮革缺陷检测算法。通过搭建机器视觉检测平台, 完成不同种类缺陷的皮革样本的图像采集, 采用改进的双边滤波算法处理样本图像, 模糊皮革背景纹理并保留缺陷边缘轮廓, 在此基础上, 计算各类缺陷的4种特征参量作为输入向量, 构建了最小二乘支持向量机自动识别模型。结果表明, 与聚类分析算法、阈值分割法和小波分析法相比, 本文中采用的算法能更高效地检测出皮革多种缺陷, 检测平均用时0.83s,缺陷检测准确率为93.3%。此研究结果为皮革的实时检测提供了有效途径。
图像处理 表面缺陷检测 双边滤波 灰度共生矩阵 支持向量机 皮革 image processing surface defect inspection bilateral filter gray co-occurrence matrix support vector machine leather
中国电子科技集团公司 第三十四研究所, 广西 桂林 541004
光时域反射仪(OTDR)在使用小脉宽测试时, 曲线信噪比低、动态不足, 若采用大脉宽测试, 则盲区增大, 不利于事件点分析。针对此问题, 介绍了双边滤波器原理, 引入双边滤波器对OTDR测试数据滤波。实验结果表明: 双边滤波器在提高动态范围的同时可保持盲区不展宽, 能够更好的提升OTDR产品性能。
光时域反射仪 双边滤波器 线性滤波器 事件盲区 动态范围 optical time domain reflectometer bilateral filter linear filter event dead zone dynamic range
昆明理工大学信息工程与自动化学院, 云南 昆明 650500
在医学超声成像技术中,成像设备、成像机制和检测对象的不均匀性等因素导致超声图像中存在斑点噪声和部分失真的问题,这不仅降低了超声图像的质量,也给临床医学的诊断增加了难度。为了有效地抑制超声图像中的斑点噪声,提出了一种基于反向传播(BP)神经网络的自适应双边滤波的超声图像降噪方法。该方法能够通过BP神经网络预测的局部区域与参考噪声区域之间的相似度值区分超声图像中的噪声区域与组织区域,再通过将BP神经网络预测的相似度值与双边滤波器相结合实现对超声图像的自适应滤波。该双边滤波器能够对超声图像中不同的区域进行有区别的滤波。对4幅超声图像(物理体膜超声图像、肝脏超声图像1、肝脏超声图像2和肾脏超声图像)进行实验,结果表明该方法可以较好地抑制超声图像中的斑点噪声并保留其边缘特征,也能够得到更高的信噪比和更优的视觉效果。
图像处理 超声图像 双边滤波器 自适应滤波 反向传播神经网络 斑点噪声抑制 激光与光电子学进展
2020, 57(24): 241014
1 浙江理工大学信息学院, 浙江 杭州 310018
2 北京遥感设备研究所红外光学设备技术研究室, 北京 100854
3 哈尔滨工业大学航天学院, 黑龙江 哈尔滨 150001
提高重构质量一直是关联成像的研究重点。将联合双边滤波嵌入到投影Landweber迭代算法之中并进行关联成像重构。这种方法能够通过联合双边滤波有效地去除投影Landweber迭代算法中间结果的噪声,从而提高投影Landweber迭代算法的重构质量。数值仿真和实验结果表明,所提算法能有效地重构出目标的强度像。通过与常用的关联成像重构算法进行定量和定性的比较,发现所提算法具有更高的重构质量。同时分析了背景噪声和测量次数对重构质量的影响,证明了背景噪声的减小和测量次数的增大会提高所提算法的重构质量。
成像系统 关联成像 联合双边滤波 迭代滤波算法 重构质量 背景噪声 测量次数 光学学报
2020, 40(14): 1411002
对传统双边滤波器模型中的灰度标准差和滤波窗口进行改进。首先,用固定大小的正方形窗口通过概率分布函数和最大似然函数计算图中每个像素点的噪声标准差,将全图噪声标准差的中值作为阈值,若某像素点的噪声标准差大于该阈值,则认为该点的窗口内包含图像边缘,用半边旋转窗口法重新计算该点的噪声标准差和滤波窗口;然后,对图像中的每个像素点进行双边滤波,其中,灰度标准差设为该点噪声标准差的2倍;最后,根据区域相似度模型判定强噪声,并利用中值滤波器去除。实验证明,所提算法在不同强度的噪声下均可取得较好的保边滤波效果和强噪声去除效果。
图像处理 双边滤波 去噪 噪声标准差 半边旋转窗口 激光与光电子学进展
2020, 57(4): 041003
