适用于假体视觉的红外图像增强算法研究

发布时间：2023-06-28 05:08

　　作为视觉功能修复的有效解决手段,视觉假体在老年黄斑变性和视网膜色素变性等疾病治疗方面已取得了突出的研究成果。但是受限于生物相容性、制造工艺等因素,目前视觉假体可植入的电极数目仍十分有限,植入者的视觉感受仍呈现低分辨率的特点,并存在扭曲、缺失、形状不规则和颜色不可控等现象。研究表明通过适当的图像处理策略可有效改善植入者的视觉感受,但由于植入成本、可植入者人数等方面的限制,基于视觉假体植入者开展图像处理策略研究具有较大的难度。于是研究者提出利用计算机技术仿真模拟植入者的视觉感受,基于仿真假体视觉开展图像处理策略的研究,并取得一定的进展。但是,目前的研究都是基于可见光图像开展的,在夜晚光照条件不足时,外部摄像头无法获取外界图像,视觉假体因而无法正常工作。而红外成像技术可有效解决摄像头夜晚无法获取图像的问题,并已在军事、生活等领域取得了较为广泛的应用。为了扩展视觉假体的工作环境,使假体植入者在夜晚具有一定的视觉感知,本研究将红外成像技术应用于视觉假体,探索适用于假体视觉的红外图像增强算法。本文采用具有红外功能的摄像头来实现夜间成像,同时针对红外图像的特点,比较了最具代表性的三种红外图像增强算法...

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 视觉功能及修复
        1.1.1 视觉通路
        1.1.2 视觉功能修复
    1.2 视觉假体
        1.2.1 视皮层假体
        1.2.2 视神经假体
        1.2.3 视网膜假体
        1.2.4 视觉假体的特点
    1.3 仿真假体视觉
        1.3.1 仿真假体视觉的特点
        1.3.2 仿真假体视觉下图像处理策略研究
    1.4 红外成像
        1.4.1 视觉假体在夜晚的局限性
        1.4.2 红外成像的原理
        1.4.3 红外图像的特点
    1.5 论文的研究内容与创新性
        1.5.1 研究内容
        1.5.2 创新性
    1.6 本章小结
第二章 红外图像增强算法
    2.1 红外图像增强算法综述
        2.1.1 空间域图像增强算法
        2.1.2 变换域图像增强算法
        2.1.3 红外图像增强算法对比
    2.2 同态滤波算法
    2.3 Retinex算法
        2.3.1 单尺度Retinex算法
        2.3.2 多尺度Retinex算法
    2.4 直方图均衡类算法
        2.4.1 直方图均衡算法
        2.4.2 平台直方图均衡算法
        2.4.3 双平台直方图均衡算法
    2.5 常用红外增强算法评价
        2.5.1 定性评价
        2.5.2 定量评价
    2.6 本章小结
第三章 假体视觉下红外图像增强算法改进
    3.1 引言
    3.2 显著性检测算法研究
        3.2.1 视觉显著性
        3.2.2 显著性检测算法
    3.3 基于显著性检测的双平台直方图均衡算法改进
        3.3.1 算法流程
        3.3.2 算法评价
    3.4 本章小结
第四章 改进红外图像增强算法在仿真假体视觉中的应用
    4.1 研究背景
    4.2 红外仿真假体视觉无线实验平台
        4.2.1 硬件系统
        4.2.2 软件系统
    4.3 基于不规则光幻视特征的眼手协调任务研究
        4.3.1 图形描边视觉任务
        4.3.2 汉字临摹视觉任务
    4.4 基于改进增强算法的眼手协调任务研究
        4.4.1 被试
        4.4.2 实验装置
        4.4.3 实验步骤
        4.4.4 实验结果
        4.4.5 讨论
    4.5 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 研究总结
    5.2 研究展望
参考文献
附录1 红外无线微型摄像头技术指标
附录2 头戴式可视化设备技术指标
致谢
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文



本文编号：3836040