高灰阶图像增强算法及在X射线底片的应用与研究

来源：计算机集成制造系统杂志2024年第4期北京时间：

作者：李亮亮, 任佳, 吕志刚, 王鹏, 孙梦宇, 李晓艳, 高武奇

单位：1.西安工业大学机电工程学院2.海南大学信息与通信工程学院3.西安工业大学电子信息工程学院4.西安工业大学光电工程学院5.西安工业大学计算机科学与工程学院

摘要：针对现有伪彩色方法在高灰阶图像增强中存在灰阶损失严重问题,提出一种适用于超8位高灰阶图像伪彩色增强算法,并改进了传统JET、HSV、Rainbow编码。首先,对高位灰度图像进行位深量化;其次,利用构造的高灰阶增强算法实现色彩增强;另外,引入一个后增强系数,保证在不损失较多图像信息的同时改善处理后色彩图像的视觉观感,以保留图像细节信息、增强颜色对比度;最后,为了验证所提方法的有效性,将其应用在低对比度、缺陷信息模糊的石油管道X射线底片的焊缝视觉增强上。实验结果表明,所提方法对高位灰度图像的伪彩色增强效果是非常有效的,相对于现有算法各项指标均有较大的提升,灰阶损失相对于现有方法从93.774%降低至68.75%,时间开销也降低了至少80%,发色数指标提升了至少3.4倍。

关键词：高灰阶,图像增强,X射线焊缝缺陷,发色数

基金资助：陕西省杰出青年科学基金资助项目（2024JC-JCQN-57）;2022年度陕西高校青年创新团队资助项目;2023年陕西省高校工程研究中心资助项目;西安市军民两用智能测评技术重点实验室资助项目;陕西省电子设备智能测试与可靠性评估工程技术研究中心资助项目。