NSCT变换域PCNN彩色图像增强算法

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1、第４６卷第５期航空计算技术Ｖｏｌ．４６Ｎｏ．５２０１６年９月ＡｅｒｏｎａｕｔｉｃａｌＣｏｍｐｕｔｉｎｇＴｅｃｈｎｉｑｕｅＳｅｐ．２０１６ＮＳＣＴ变换域ＰＣＮＮ彩色图像增强算法吴粉侠，张小波（咸阳师范学院图形图像研究所，陕西咸阳７１２０００）摘要：为了改善由于光照不均对真彩色图像的影响，根据人类对颜色的感知特性，利用ＹＣｂＣｒ彩色模型空间，提出了一种基于非抽样Ｃｏｎｔｏｕｒｌｅｔ变换（ＮＳＣＴ）的ＰＣＮＮ模型的图像增强算法。首先，将图像从ＲＧＢ彩色空间转换到ＹＣｂＣｒ彩色空间；然后对亮度分量进行ＮＳＣＴ分解，得到低频子带系数和高频方向子带系数，对低频子带，利

2、用ＰＣ－ＮＮ增强，对高频子带采用非线性变换进行增强；最后，使用ＮＳＣＴ逆变换重构图像的亮度分量，并将图像从ＹＣｂＣｒ色彩空间模型还原到ＲＧＢ空间得到增强后的图像。实验结果表明，算法增强效果明显优于同态滤波、空域ＰＣＮＮ及ＮＳＣＴ域的ＰＣＮＮ算法，不仅增加了彩色图像的明亮度，而且图像保真性好，纹理更清晰。关键词：非抽样Ｃｏｎｔｏｕｒｌｅｔ变换；脉冲耦合神经网络；ＹＣｂＣｒ颜色模型；彩色图像增强中图分类号：ＴＰ３１７．４文献标识码：Ａ文章编号：１６７１-６５４Ｘ（２０１６）０５-００２１-０５AnEnhancedMethodofColorImageCombin

3、edPCNNBasedonNSCTＷＵＦｅｎ-ｘｉａ，ＺＨＡＮＧＸｉａｏ-ｂｏ（InstituteofGraphicsandImageProcessing，XianyangNormalUniversity，Xianyang７１２０００，China）Abstract：Ａｎｅｗｅｎｈａｎｃｅｄｍｅｔｈｏｄｏｆｎｏｎ-ｕｎｉｆｏｒｍｉｌｌｕｍｉｎａｔｏｎｃｏｌｏｒｉｍａｇｅｂａｓｅｄｏｎＮＳＣＴｗａｓｐｒｏ－ｐｏｓｅｄ．Ｆｉｒｓｔ，ａｃｏｌｏｒｉｍａｇｅｉｓｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｄｆｒｏｍＲＧＢｃｏｌｏｒｓｐａｃｅｔｏＹＣｂＣｒｃｏｌｏｒｓｐａｃｅ．Ｓｅｃｏｎｄ，

4、ｌｕｍｉｎａｎｃｅｃｈａｎｎｅｌｉｓｄｅｃｏｍｐｏｓｅｄｂｙＮＳＣＴ，ａｎｄＷｅｃａｎｏｂｔａｉｎｔｈｅｌｏｗ-ｆｒｅｑｕｅｎｃｙｓｕｂ-ｉｍａｇｅａｎｄａｓｅｒｉｅｓｈｉｇｈ-ｆｒｅ－ｑｕｅｎｃｙｓｕｂ-ｉｍａｇｅｓ．ＴｈｉｒｄｔｈｅＰＣＮＮｗａｓａｐｐｌｉｅｄｔｏｔｈｅｌｏｗ-ｆｒｅｑｕｅｎｃｙｓｕｂｉｍａｇｅ，ａｎｄｎｏｌｉｎｅｄｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎｗａｓａｐｐｌｉｅｄｔｏｈｉｇｈ-ｆｒｅｑｕｅｎｃｙｓｕｂ-ｉｍａｇｅｓ．Ｆｏｒｔｈ，ｌｕｍｉｎａｎｃｅｃｏｍｐｏｎｅｎｔｉｍａｇｅｉｓｏｂｔａｉｎｅｄｂｙｉｎｖｅｒｓｅＮＳＣＴ．Ｌａｓｔ，ｔｈｅｃｏｌ

5、ｏｒｉｍａｇｅｉｓｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｄｆｒｏｍＹＣｂＣｒｃｏｌｏｒｓｐａｃｅｔｏＲＧＢｃｏｌｏｒｓｐａｃｅ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｉｌ－ｌｕｓｔｒａｔｅｔｈａｔｔｈｉｓａｌｇｏｒｉｔｈｍｃａｎｎｏｔｏｎｌｙｃｏｒｒｅｃｔｅｄｎｏｎ-ｕｎｉｆｏｒｍｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎｉｎｉｍａｇｅｓ，ｂｕｔａｌｓｏｍａｉｎｔａｉｎｅｄａｇｏｏｄｉｍａｇｅｃｏｌｏｒａｎｄｔｈｅｌｏｃａｌｄｅｔａｉｌｓ．Keywords：ｎｏｎｓｕｂｓａｍｐｌｅｄＣｏｎｔｏｕｒｌｅｔｔｒａｎｓｆｏｒｍ；ｐｕｌｓｅｃｏｕｐｌｅｄｎｅｕｒａｌｎｅｔｗｏｒｋｓ；ＹＣｂＣｒ；ｃｏｌｏｒｉｍａｇｅ

6、ｅｎ－ｈａｎｃｅｍｅｎｔ引言化，不能被保持下来。因此为了保持颜色恒常性，常将彩色图像从ＲＧＢ空间变换到ＨＳＶ等别的颜色空间，彩色图像包含丰富的信息，但由于客观因素影响，之后再利用灰度图像常用的增强算法，如直方图均衡实际采集的彩色图像会出现亮度不均、对比度低、细节［３］［４］［５］［６－７］化、同态滤波、小波变换、曲波变换、ＰＣＮＮ模糊等问题，不利于图像的后期处理。图像增强就是等进行处理，最后再还原到ＲＧＢ空间，这类方法取得针对降质的图像，削弱没用的信息，突出其中有用信了较明显的处理效果。近年，随着多尺度变换技术的息，以改善图像的视觉效果或满足特殊分析的需要

7、，彩发展，以多分辨率分析为基础的图像增强技术也取得色图像增强可有效改善图像的视觉效果，并且能够突［１－２］了长足发展，吴一全等提出在Ｃｏｎｔｏｕｒｌｅｔ域实现灰度图出图像的有用信息及特征。［８］像增强，周妍等提出在ＮＳＣＴ域对灰度图像进行增彩色图像一般是在ＲＧＢ彩色空间中处理的，通过［９－１０］对三个颜色分量Ｒ、Ｇ、Ｂ分别作对比度增强运算来进强处理，何卫华等是在ＮＳＣＴ域实现彩色图像增［１１－１４］行增强处理，但是由于三个颜色分量的彼此独立而无强文献。以上算法均有一定的效果，同时也法保证三者的线性变换的系数相同，导致色调发生变存在一定的缺陷，如直方图均衡化

8、虽然可以有效改善收稿日期：２０１６－０６－１３修订日期：２０１６－