1 萍乡学院机械电子工程学院，江西 萍乡 337055
2 中国矿业大学（北京）煤炭资源与安全开采国家重点实验室，北京 100083
光条成像质量是决定线结构光三维测量精度的重要因素之一。为解决现有光条成像质量评价方法对整体与细节评价兼顾不全、评价依据单一等问题，提出了一种线结构光条成像质量多参数综合评价方法。首先从图像一维熵、局部对比度和光条清晰度三方面，对渐变曝光时间下采集的系列光条图像进行特征分析。接着以系列图像的光心提取精度反向评价光条成像质量，并分析多特征参数随光心提取精度的变化规律。在此基础上，实现多特征参数对系列光条图像质量的综合评价，并构建多参数综合量化评价模型。实验结果表明：与已有方法相比，所提方法评价结果更准确、有效，由评得优质光条图像重构出的高精度齿条轮廓精度最高，其Rssa值仅为0.022。
仪器，测量与计量 线结构光 光条成像质量 多参数综合评价 图像一维熵 局部对比度 光条清晰度 激光与光电子学进展
2023, 60(7): 0712005
1 西安邮电大学 通信与信息工程学院， 陕西西安702
2 西湖大学 工学院人工智能研究与创新中心， 浙江杭州31004
3 延安大学 物理与电子信息学院， 陕西延安716000
针对低照度全景图像存在的对比度低、视觉效果差等问题， 提出了一种基于模拟多曝光融合的低照度全景图像增强算法。首先，将原图像从RGB颜色空间转换到 HSV颜色空间，以图像信息熵作为度量估计最佳曝光率，采用亮度映射函数对
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分量进行增强处理，再将其转回RGB颜色空间得到过曝光图像；接着，以低照度图像和过曝光图像为输入，采用曝光插值法合成中等曝光图像；然后，采用多尺度融合策略将低照度图像、中等曝光图像和过曝光图像进行融合，得到融合后的图像；最后，通过多尺度细节增强算法对融合后的图像进行细节增强，得到最终的增强图像。通过与NPE，LIME，SRIE，Li，Ying，RtinexNet算法相比，在不同场景的全景图像上，亮度顺序误差（LOE）最小为322，自然图像质量评估器（NIQE）最小为2.32，无参考空间域图像质量评估器最小为5.71，结构相似度（SSIM）最高达到0.82，综合性能优于其他对比算法。实验结果表明，本文算法能够有效地提升低照度全景图像的质量。
兰州交通大学自动化与电气工程学院，甘肃 兰州 730070
为实现复杂动态背景下快速、准确地检测运动目标，提出一种改进二进制鲁棒不变尺度特征(BRISK)算法的运动目标检测方法。首先对图像进行分块，利用图像熵对图像块进行筛选；然后针对特征匹配过程中存在大量误匹配的问题，采用k 近邻算法与欧氏距离进行特征匹配；最后通过改进的顺序抽样一致性算法进行特征点提纯，进一步完成背景运动补偿，从而利用形态学处理分割运动目标。采用多组视频图像进行验证，本文算法在原BRISK 算法的基础上去除了32.7%的特征点，并且匹配效率提高了75%，处理速度比以往算法快，并且具有较强的抗噪性能。
运动目标检测 BRISK 算法 图像熵 欧氏距离 moving object detection BRISK algorithm image entropy Euclidean distance
1 河南理工大学 测绘与国土信息工程学院, 河南 焦作 454000
2 北京航空航天大学 自动化科学与电气工程学院, 北京 100191
3 河南理工大学 电气工程与自动化学院, 河南 焦作454000
为提高遥感图像水域分割的准确度, 结合高分率遥感图像中水域与背景纹理复杂度差异较大的特点, 将图像熵引入到CV模型中, 提出两种图像熵主动轮廓模型用于高分辨率遥感图像的水域分割。其中, 针对水域纹理相对简单的遥感图像, 在CV模型中引入零水平集内的图像熵而构成局部图像熵主动轮廓模型, 可以有效降低背景中灰度值与水域近似的区域发生误分, 从而提高水域分割的准确度; 针对水域纹理相对复杂的遥感图像, 在CV模型中同时引入零水平集内外图像熵而构成全局图像熵主动轮廓模型, 改进了水平集函数进化过程中对灰度信息的依赖, 并能使零水平集进化到全局最优, 进一步提高了遥感图像中水域分割的准确度。针对高分辨率遥感图像中的湖泊、河流和海域分割对比实验结果表明：局部图像熵主动轮廓模型的分割精确率分别为90.1%、81.5%和93.6%, F值分别为0.94、0.885和0.96; 全局图像熵主动轮廓模型的分割精确率分别为94.5%、85.3%、94.9%, F值分别为0.956、0.895、0.967。本文提出的两种图像熵主动轮廓模型均能有效减小背景误分, 提高了遥感图像水域分割的准确度。
遥感图像 水域分割 主动轮廓模型 局部图像熵 全局图像熵 remote sensing image water area segmentation active contour model local image entropy global image entropy
厦门大学 物理科学与技术学院, 福建 厦门 361001
在薄膜晶体管液晶显示器线路检测中, 常通过对线路中的导电薄膜粒子的计数和定位实现其导电性的自动检测。为了解决窄边框线路中粒子密度增大带来的粒子重叠问题, 提出一种采用微分干涉成像和掩模法结合k均值聚类的算法, 在分离出粒子的亮、暗部后, 结合图像熵值和粒子的凸性准确分割出粒子。讨论了聚类簇选值的影响, 通过不同粒子密度、不同粒子尺寸的样本检验本文算法, 并与以往的梯度结合灰度的方法进行对比。结果表明: 本文算法在粒子密度较小的区域能达到92.6%的识别率, 在粒子密度较大的区域也能达到86%的识别率, 分别比梯度加灰度的方法提高了9.9%和42.7%。解决了粒子重叠的问题, 并且对光场和成像效果有更好的鲁棒性。
异向导电胶膜 粒子重叠 k均值 图像熵 凸性 anisotropic conductive film particle overlap k-means image entropy convexity
西安建筑科技大学信息与控制工程学院, 陕西 西安 710055
与以题款印鉴为主要依据的人工分类方法不同, 采用图像内容特征作为计算机分类的信息来源, 是数字化中国画管理的重要工作。针对数字化中国画存在的各种不规范问题和已有特征提取算法的一些不足, 提出了基于图像熵的分块筛选方法, 与复杂网络理论相结合来提取中国画的纹理特征, 并使用支持向量机进行分类。实验结果表明, 该方法能有效地提取中国画纹理特征并进行分类, 且在图像不规范的情况下依然有较好的表现。
图像处理 图像分析 纹理特征 复杂网络 图像熵 激光与光电子学进展
2017, 54(2): 021008
国防科学技术大学电子科学与工程学院，湖南长沙 410073
对比传统的基于球面波分解的近程目标太赫兹全息成像算法，以驻定相位法为理论基础对成像算法进行推导，得到了相同的成像补偿公式。采取图像熵的判决准则分析阵元误差对成像结果的影响，为成像系统阵元位置精确度的设计提供理论依据。针对三维目标距离过近出现非补偿距离平面成像结果散焦的现象，对传统成像算法的缺陷进行分析，提出了基于循环补偿与投影合成相结合的近程目标太赫兹三维全息成像方法。 220 GHz条件下的 Matlab仿真结果验证了所提方法的有效性，实现了三维目标的聚焦成像。
太赫兹 全息 驻定相位法 三维成像 图像熵 Terahertz holographic stationary phase method three -dimensional imaging image entropy 太赫兹科学与电子信息学报
2016, 14(4): 513
为了探索光谱成像干扰效果的评估方法,基于实施干扰前后光谱图像数据图像特性的变化,提出了应用实施干扰前后光谱图像熵的变化量评估光谱成像干扰效果的方法,结合光谱成像伪装干扰试验实测数据对该方法进行了验证分析。结果表明,图像熵的变化量可以定量、精确反映干扰对图像特性的影响,并可便捷、直观地展示光谱成像干扰效果在不同光谱波段之间的定量差别和细微变化,因此可以作为光谱成像干扰效果的一种定量评估指标。
光谱成像 干扰效果评估 图像熵 伪装 spectral imaging evaluation of jamming effect image entropy camouflage
1 中国工程物理研究院激光聚变研究中心，四川 绵阳 621900
2 中国工程物理研究院研究生部，北京 100088
小尺度自聚焦是威胁强激光装置安全运行的重要因素，需确定装置激光束发生小尺度自聚焦的临界点，以指导装置的安全运行。提出利用输出光束近场强度熵值变化来反映激光束小尺度自聚焦发展过程的方法，通过数值模拟研究了小尺度自聚焦发展过程中的近场强度熵值变化规律，利用此规律给出了强激光装置中发生显著小尺度自聚焦的近场强度熵值预警方法。通过与光束近场调制度及对比度方法的对比分析，发现该方法对小尺度自聚焦发生的表征更明显。
物理光学 小尺度自聚焦 图像熵 强激光 光学学报
2015, 35(s2): s226001
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 长春 130033
2 中国科学院大学, 北京 100049
为了对高动态范围场景进行实时有效的观测,设计了一种采用数字微镜器件作为空间光调制器的成像系统.通过改进数字微镜器件的驱动时序,提高数字微镜扩展成像系统动态范围能力.针对光学系统存在畸变,采用多项式拟合法获得数字微镜器件到图像传感器的精确映射关系.针对一般调光算法导致调光后图像可视性差的问题,引入色阶映射算子生成调光模板,获得符合人眼视觉特性的调光结果.实验结果表明,在10帧/s的条件下采用数字微镜器件可提高传统成像系统动态范围66 dB,成像系统总的动态范围达到126 dB,图像传感器控制准确度达到0.69个像素级别,调光后场景高亮目标与暗背景可同时观测到,调光后采集图像的信息熵得到提高,系统满足对高动态范围场景实时成像观测的需求.
光学成像 数字微镜器件 高动态范围 像素级调光 色阶映射算子 图像熵 Imaging system Digital micromirror device High dynamic range Pixel-level light adjusting Tone mapping operator Image entropy
