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5 T: Q( U. u9 w/ F
一、简介' s2 Q" G; F0 h f" v) G
将ace增强后的图像信息熵与图像标准差的乘积作为目标函数, ace的增益因子a作为待寻优的变量;
5 M. D% `* u, M使用pso算法对ace的增益因子a进行寻优,并返回最优的增益因子;
" n0 u& k/ ^- E- Q4 k# E将最优增益代入ace算法中,对图像进行增强;
" ?. {/ L: t7 P. `% v B采用引导滤波对增强后的图像进行降噪,提高可视化效果;6 B {- a; B1 v. w2 a! K
& b2 s8 D8 x( N! Q7 ^( [, m1 l& i' E1 i
二、源代码' i& {2 N D; V/ v& Z
) D D3 a# N' ?* L" s- y: E$ l- %% PSO_ACE
- % date: 2020_08
- % Author: X
- % function: 图像增强,(1) PSO优化ACE增益因子 (2) 引导滤波降噪
- %% 初始化
- addpath(genpath(pwd));
- clear;
- clc;
- close all;
- warning('off')
- %% 定义全局变量
- global meanimg stdimg I img
- I = rgb2ycbcr(imread('test2.jpg'));% 将图片转换到ycbcr空间
- img = double(I(:,:,1));
- % 求局部均值
- filter = fspecial('average',3);
- meanimg = imfilter(img,filter);
- % figure;imshow(meanimg/255,[]);
- % 求局部标准差
- stdimg = stdfilt(img);
- % temp = stdfilt(img(:,:,1));
- %% PSO 寻优
- a_range=[0,1]; % 参数x变化范围(这里寻优的是ACE算法中的增益因子a)
- range = [a_range];
- Max_V = 0.2*(a_range(:,2)-a_range(:,1)); % 最大速度取变化范围的10%~20%
- n=1; % 待优化函数的维数
- psoparams = [10 200 10 2 2 0.8 0.2 1500 1e-25 200 NaN 0 0]; % 参数配置,详细查看pso工具箱使用文档
- Bestarray = pso_Trelea_vectorized('obj_func', n, Max_V, range, 1, psoparams); % 调用PSO寻优,返回最优参数以及最优函数值
- %% 输出增强后的图像(将获得增益因子代入ACE)
- D = mean(meanimg(:));
- c = Bestarray(1)*D./(stdimg);
- c(c>10) = 3;
- result = meanimg + c.*(img - meanimg);
- MIN = min(min(result));
- MAX = max(max(result));
- result = (result - MIN)/(MAX - MIN);
- result = adapthisteq(result);
- I(:,:,1) = result*255;
- result_img = ycbcr2rgb(I);
- figure;imshow(result_img);
- title('PSO\_ACE');
- %% 引导滤波降噪
- [r,c,b]=size(I);
- x = reshape(result_img,[r*c b]);
- x = compute_mapping(x,'PCA',1); % 对原图进行PCA降维
- guidance = reshape(x, r, c)/255; % 获得引导图像
- result_img = double(result_img)/255;
- r = 5; % 滤波半径
- eps = 0.005; % 滤波正则化参数
- for i = 1:3
- result_img_GD(:,:,i) = guidedfilter(guidance, result_img(:,:,i), r, eps); % 引导滤波
- end
- figure;imshow(result_img_GD,[]);
- title('PSO\_ACE\_GD'); % 显示滤波后的图像
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