针对对比度受限的自适应直方图均衡化(contrast limited adaptive histogram equalization, CLAHE)强行分块造成的视觉不自然现象, 本文提出了一种基于语义分割的红外图像增强方法。语义分割网络将整个红外图像分割成种类块而不是传统的矩形图像块。然后, 每个种类块各自进行对比度受限的直方图均衡化, 以减少过度增强。最后, 采用了一种新的边缘过渡方法来避免种类块之间的突变。实验结果表明, 本文所提出的红外图像增强方法在对比度和熵上优于其他对比算法, 而且避免了传统 CLAHE的视觉不自然现象, 具有更好的视觉效果。

针对海洋复杂成像环境导致的水下图像出现颜色衰退、对比度低等问题, 提出一种改进的带色彩恢复的多尺度视网膜(Multi-Scale Retinex with Color Restore, MSRCR)与限制对比度自适应直方图均衡化(Contrast Limited Adaptive Histogram Equalization, CLAHE)多尺度融合的水下图像增强算法。首先, 采用带有导向滤波的 MSRCR算法解决水下图像颜色衰退的问题; 其次, 采用带有 Gamma校正的 CLAHE算法以提高水下图像的对比度; 最后, 对经过改进的 MSRCR和 CLAHE处理后的图像进行多尺度融合以获得细节增强后的水下图像。实验结果表明, 和其他算法相比, 文中算法的峰值信噪比(Peak Signal to Noise Ratio, PSNR)平均提高了 9.3914、结构相似性(Structural Similarity Index Measure, SSIM)平均提高了 0.3013、水下图像评价指标(Underwater Image Quality Evaluation, UIQE)平均提高了 4.7047, 能实现水下图像的有效增强。

针对水下降质图像复原过程中, 存在背景光预估偏差及对比度失衡的问题, 提出一种水下图像复原方法。首先根据超像素图像分割方法确定背景光区域及取值, 然后采用红通道先验理论求取预估透射率, 获得初步复原图像; 最终通过归一化幂律校正的限制对比度自适应直方图均衡化(Contrast Limited Adaptive Histogram Equalization, CLAHE)算法增强复原图像的颜色。使用 3种图像质量评价标准对实验结果进行客观分析, 结果表明, 该方法可以有效均衡对比度, 提高可视化效果。

利用静脉识别原理采集的静脉图像通常模糊不清、难以分辨。传统的CLAHE算法虽然能够提高静脉图像的对比度, 但是会丢失图像的一些细节信息。文章提出了一种基于CLAHE和多尺度细节融合的静脉图像增强算法。首先对静脉图像进行ROI提取, 采用CLAHE算法增强静脉与手背间的对比度；然后利用多尺度细节融合算法得到静脉图像的细节图, 再通过均值滤波滤除细节层中的高频噪声；最后把上面两种方法得到的图像加权叠加得到细节增强后的静脉图像。实验结果表明, 该方法在提高静脉图像对比度的同时保留了原图像的细节信息。

针对低对比度下手机膜缺陷图像分割较难的问题,提出了一种改进的Retinex增强方法。首先,利用高斯卷积估计缺陷图像的光照分量,获取反射分量;对反射分量进行自适应非线性变换以及对比度受限自适应直方图均衡(CLAHE)修正,提高图像对比度,并利用顶帽变换进一步去除光照背景的影响,实现手机膜缺陷图像的增强。然后,针对最大类间方差(OTSU)算法对缺陷边缘的暗细节分割不完整的问题,引入增强图像的梯度图像,实现手机膜缺陷的有效分割。实验结果表明:在低对比度情况下,相较于原缺陷图像,本文算法处理后的图像的信息熵提升约20%,对比度提升约100%,分割效果较好。

由于成像质量不高，光照强度不均匀，皮下脂肪较厚等因素，近红外手肘静脉图像对比度较低，不易提取到清晰的静脉结构。针对该问题，本文提出了一种基于 Hessian算子的多尺度自适应 静脉滤波提取方法。该方法通过改进的多尺度自适应滤波器从对比度限制自适应直方图均衡化（Contrast-Limited Adaptive Histogram Equalization，CLAHE）增强后的图像中提取静脉。新的滤波器结构能够根据输入图像自适应地确定滤波器参数，在提取静脉的同时抑制噪声。实验结果 表明该方法可以有效地获得清晰完整的静脉结构，具有更强的去噪和增强效果以及更高的准确率。

为了进一步提高现有工业层叠薄型钢板计数方法的精准性和效率，研究基于面阵CCD 图像检测的薄型钢板计数方法。基于CLAHE(Contrast Limited Adaptive Histogram Equalization)原理、二维均值滤波及形态学膨胀腐蚀优化原理，提出了粗背景分离并修正阈值的自适应OTSU 分割算法。针对传统Hough 变换的参数空间峰值点漏检或误检等不足，提出了基于自相关特征分割的参数空间波峰提取算法。实验表明，本文测数方法对0.5 mm 以上规格的层叠钢板堆垛统计准确，实时性强，鲁棒性好。