学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

高动态范围图像高保真印刷复制研究

作　者: 朱明
导　师: 刘真
学　校: 南京林业大学
专　业: 制浆造纸工程
关键词: 高动态范围图像阶调复制图像色貌模型非线性蒙版高保真印刷分色色域压缩
分类号: TP391.41
类　型: 博士论文
年　份: 2011年
下　载: 51次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载

内容摘要

高动态范围(HDR)图像属于场景参考编码图像,能够再现人眼视觉可感知的真实场景亮度范围。在图像复制领域,阶调和色彩的再现是影响印刷复制品质量的两大关键因素。由于普通的输出参考编码图像可表现的阶调范围和常规4色印刷可还原的色域范围都比较小,因此采用常规4色印刷技术对输出参考编码图像进行复制难以准确地再现原始场景的阶调范围和颜色信息。为了提高印刷复制品的质量,针对当前存在的问题,本文从阶调复制和颜色复制两个方面研究了HDR图像的高保真印刷复制技术。本课题的研究可直接应用于高保真印刷复制研究领域,也可广泛地用于遥感图像处理、高动态范围摄影、虚拟现实和医疗成像等HDR成像及图像处理相关领域。本文的主要研究内容包括：(1)研究和分析现有的HDR图像阶调复制算法,确立新算法的基本框架；(2)研究并提出一种新的基于图像色貌模型的HDR图像阶调复制算法,并利用JAVA-MATLAB混合编程技术研发了HDR图像阶调复制的软件模块；(3)研究和分析现有的印刷分色算法,为新的高保真分色算法设计提供理论依据；(4)研究并提出一种新的高保真6色印刷分色算法,并编写了用于制作CMYKOG6色ICC特性文件的软件模块：本文的主要创新点体现在：①提出了一种新的基于图像色貌模型的HDR图像阶调复制算法,新算法在阶调压缩函数,色貌效应预测和算法速度方面改进了现有的HDR图像阶调复制算法；②提出了一种新的基于分区纽阶堡方程的6色印刷分色算法,新算法在利用牛顿迭代法对分区纽阶堡方程组进行求解的分色过程中,首次应用了基于节点地址的色域压缩方案,成功地解决了对目标色域外样本点进行分色求解所出现的异常值问题；③将最终构建的6色分色模型以多维查找表的形式生成多色ICC特性文件。

全文目录

致谢  3-4
摘要  4-5
Abstract  5-11
第1章绪论  11-20
  1.1 研究背景和意义  11-12
    1.1.1 论文的课题来源  11
    1.1.2 研究背景和意义  11-12
  1.2 国内外研究现状及分析  12-18
    1.2.1 HDR图像的阶调复制  12-16
    1.2.2 高保真印刷分色算法  16-18
  1.3 研究目标  18
  1.4 研究内容和组织结构  18-20
第2章 HDR图像阶调复制技术的理论研究  20-46
  2.1 高动态范围图像概述  20-23
    2.1.1 高动态范围(HDR)图像  20-21
      2.1.1.1 动态范围  20
      2.1.1.2 HDR图像的概念  20-21
    2.1.2 HDR图像的获取和编码  21-22
      2.1.2.1 HDR图像的获取  21
      2.1.2.2 HDR图像的编码格式  21-22
    2.1.3 HDR图像的阶调复制技术  22-23
  2.2 阶调复制算法的理论分析  23-37
    2.2.1 空间一致性算法  23-25
      2.2.1.1 亮度匹配法  23-24
      2.2.1.2 直方图均衡化方法  24-25
    2.2.2 空间非一致性算法  25-30
      2.2.2.1 有理分式匹配  25-26
      2.2.2.2 摄影匹配  26-28
      2.2.2.3 自适应对数匹配  28-29
      2.2.2.4 基于图像二度分解的算法  29-30
    2.2.3 图像色貌模型算法  30-35
      2.2.3.1 图像色貌模型的概念  30-32
      2.2.3.2 基于iCAM的阶调复制算法  32-35
    2.2.4 现有算法分析与新算法框架提出  35-37
      2.2.4.1 空间一致性算法的特点  35
      2.2.4.2 空间非一致性算法的特点  35
      2.2.4.3 基于图像二尺度分解的算法特点  35
      2.2.4.4 新算法方案的提出  35-37
  2.3 HDR图像阶调复制算法的评价  37-45
    2.3.1 主观评价法  37-38
      2.3.1.1 显示偏好性评价(Preference Evaluation)  38
      2.3.1.2 感知准确性评价(Accuracy Evaluation)  38
    2.3.2 量化评价模型  38-45
      2.3.2.1 HDR-VDP模型  39-43
      2.3.2.2 DRI模型  43-45
    2.3.3 评价模型的分析与小节  45
  2.4 本章小结  45-46
第3章 HDR图像阶调复制的新算法及其实现  46-72
  3.1 算法流程  46-48
    3.1.1 图像数据输入  46-47
    3.1.2 图像分层  47
    3.1.3 色适应变换  47
    3.1.4 阶调压缩  47
    3.1.5 图像数据输出  47-48
  3.2 算法改进  48-58
    3.2.1 阶调压缩函数的改进  48-50
      3.2.1.1 非线性蒙版技术  48-50
      3.2.1.2 基于非线性蒙版的阶调压缩  50
    3.2.2 色貌效应的预测  50-57
      3.2.2.1 史蒂文斯效应的预测模型  51-53
      3.2.2.2 亨特效应的预测模型  53-56
      3.2.2.3 c参数和m参数的确定  56-57
    3.2.3 边缘保持滤波的加速运算技术  57-58
      3.2.3.1 加速计算原理  57-58
      3.2.3.2 速度和效果分析  58
  3.3 HDR图像阶调复制软件模块的实现  58-61
  3.4 新算法的主观和量化评价  61-71
    3.4.1 主观评价实验  61-62
      3.4.1.1 测试图像的选择  61
      3.4.1.2 测试算法的选择  61-62
      3.4.1.3 实验环境的设置  62
      3.4.1.4 实验结果及分析  62
    3.4.2 量化评价实验  62-71
      3.4.2.1 量化评价模型  62-63
      3.4.2.2 评价结果  63-71
  3.5 本章小结  71-72
第4章高保真多色分色技术的理论研究  72-92
  4.1 高保真颜色复制技术  72
  4.2 分析模型法  72-76
    4.2.1 分区纽阶堡方程的技术理论  72-74
    4.2.2 获取基色色度数据  74
    4.2.3 技术流程  74-76
  4.3 基于样本测量的经验模型法  76-79
    4.3.1 实现流程  76-77
    4.3.2 特征样本集的设计和输出  77-78
    4.3.3 经验模型算法  78-79
  4.4 基于光谱的多色分色算法  79-89
    4.4.1 光谱颜色复制的概念和特点  79-80
    4.4.2 基于光谱的颜色复制工艺流程  80-89
  4.5 各类型算法的分析和结论  89-91
    4.5.1 分析模型法分色技术的分析  89-90
    4.5.2 经验法分色技术的分析  90
    4.5.3 基于光谱的分色技术分析  90-91
  4.6 本章小结  91-92
第5章基于分区纽阶堡方程的6色分色算法及其实现  92-112
  5.1 研究方案  92-93
  5.2 纽阶堡基色数据获取  93-97
  5.3 构建各分区纽阶堡印刷呈色模型  97
  5.4 创建6色分色模型  97-111
    5.4.1 算法流程  97-98
    5.4.2 创建节点地址数组描述输出色域  98-100
    5.4.3 分色模型的创建  100-106
    5.4.4 模型评价  106-111
  5.5 本章小结  111-112
第6章研究总结和展望  112-115
  6.1 研究总结  112-113
  6.2 创新点与成果  113-114
    6.2.1 创新点  113-114
    6.2.2 研究成果  114
  6.3 存在问题与研究展望  114-115
参考文献  115-121
附录  121-133
  1 色域生成的关键代码(MATLAB)  121-127
  2 分色过程的关键代码(MATLAB)  127-133
攻读博士学位期间完成的主要工作  133-134
  一、已发表的学术论文  133
  二、科研情况  133-134
详细摘要  134-141

高动态范围图像高保真印刷复制研究

内容摘要

全文目录

相似论文