结合边缘信息和图像特征信息的曲波域遥感图像融合

曲波变换是一种更适合于图像处理的多尺度几何分析方法,具有比小波变换更强的方向选择和辨识能力,而且对图像边缘的表达更优于小波.结合色度-饱合度-亮度变换将其应用于合成孔径雷达图像和多光谱图像融合可以更好地表示图像中的有用特征.首先对多光谱图像进行色度-饱合度-亮度变换,得到亮度分量I,对雷达图像和I分量进行曲波变换得到粗尺度系数和细节尺度系数;将雷达图像的粗尺度系数和细节尺度系数进行叠加,计算归一化的曲波系数直方图,定义边缘有效因子,利用合成孔径雷达图像的特征信息将曲波变换系数分为均匀区、非均匀区和亮点目标区.然后采用相应的融合规则对融合图像的粗尺度系数进行处理,对细节尺度系数采用简单的直接取大方法,逆变换后得到新的亮度分量.用新的亮度分量替代原亮度分量进行逆色度-饱合度-亮度变换得到最终融合结果,利用统计类指标对融合结果进行评价.实验结果表明,该方法在保持光谱信息和提高空间分辨率上都有较好的效果.

多尺度变换域图像的感知与识别:进展和展望

多尺度变换域隐马尔可夫模型能够有效地描述变换域系数在尺度间、尺度内和方向间的统计相关性,是一种新的统计图像感知与识别方法.文中以变换域系数的统计相关性描述为中心,以模型的设计和应用的开展为两翼,深入分析了子波变换的三级统计特性与机理,比较研究了多尺度变换域的十种统计模型,并系统评述了这些模型在图像感知、处理和分析中的最新进展.同时,具体论述了这一领域研究中两类成功的实例:图像去噪和图像纹理分割.对于前者,以Lena图像为测试用例分析比较了以变换域统计模型为核心的8种算法的去噪性能;对于后者,按照分割类型(监督式或非监督式)和应用的图像类型系统比较了以统计模型为基础建立的15种图像分割方法.最后,从面向应用的模型构造和算法设计、变换域的拓展和应用层次的推广三个层面指出了目前存在的问题和不足,探讨了进一步的研究重点.

基于曲波活性测度的SAR与多光谱图像融合

曲波变换是一种更适合于图像处理的多尺度几何分析方法,具有很强的方向性。结合活性测度将其应用于合成孔径雷达(SAR)图像和多光谱(MS)图像融合可以更好地表示图像中的有用特征。首先,对多光谱图像和SAR图像的R、G、B三波段分别进行曲波变换,粗尺度系数采用3×3窗口系数活性测度进行融合,细节尺度直接取大,对粗尺度和细节尺度系数重构后得到最终融合结果。采用熵、平均梯度、信噪比和扭曲程度对融合结果进行评价。实验结果表明,基于曲波活性测度的融合方法在保持MS光谱信息和提高空间分辨率上都有较好的结果。

一种循环平移的Contourlet变换去噪新方法

与小波变换相比,Contourlet变换等多尺度几何分析方法,可以更好地逼近含线奇异的高维函数。针对Contourlet变换缺乏平移不变性的缺陷,提出了一种基于Contourlet变换以及循环平移的图像去噪方法,即MCT方法。由于阈值去噪会在重构的图像中产生虚假成分(视觉魇像),尤其是在奇异点附近交替出现较大的上下幅值振动。而循环平移的目的就是在给定范围内寻求最佳平移量(或平均平移量),通过改变图像的排列次序,从而改变奇异点在整个图像中的位置来达到减小或消除振荡幅度,进而改善由于伪G ibbs现象所导致的蚊状噪声。实验表明,与抽样小波去噪相比,该方法明显可以更好地保持图像边缘;同时也一定程度上改进了传统Contourlet变换去噪方法所带来的视觉魇像的缺点,较好的保留了图像的细节部分,且峰值信噪比(PSNR)也较高。

带限剪切波变换与全变差结合的图像去噪

基于带限剪切波变换理论,提出了一种带限剪切波与全变差相结合的去噪算法.根据剪切波变换在不同分解尺度的噪音标准差设置不同的阈值对噪音图像进行重构,以此重构图像作为全变差去噪的初始图像进行全变差最小化去噪,经过迭代后得到最终去噪结果.实验结果表明,与基于多尺度几何分析的其他去噪算法(曲波变换、非下采样轮廓波变换、剪切波变换直接硬阈值去噪)相比,视觉效果与峰值信噪比数值有明显的提高,且保留了更多的纹理、边缘等图像细节信息.

乳腺X线图像的增强与噪声抑制研究

提出了一种基于多尺度几何分析的乳腺X线图像增强与噪声抑制的新方法.首先对乳腺X线图像进行非下采样Contourlet变换分解,得到相应尺度和子带信息;然后根据变换系数的统计特性,应用广义高斯混合模型对其进行建模,并在此基础上引入贝叶斯分类方法将建模后的系数分为强弱边缘及噪声;再根据各个子带系数的类别属性,分别设计相应的非线性映射函数来对不同的系数进行自适应增强和抑制;最后采用增强和抑制后的系数对原图像进行重构,从而得到凸显病变区域特征的增强图像.实验结果表明,该方法具有良好的实用性和鲁棒性.

非下采样变换的红外与可见光图像融合

基于非下采样Contourlet变换(NSCT),提出了一种红外和可见光图像融合算法。针对低频子带系数和各带通方向子带系数分别提出了基于图像物理特征的系数加权选择方式与基于区域能量匹配的系数选择方式,即低频基于区域梯度信息、高频基于区域特征因子的加权与选择结合的图像融合算法。实验结果表明:非下采样Contourlet变换具有较快的运算速度,且经非下采样变换后能量更加集中,可提供更多的图像信息。相对于基于像素的图像融合算法,本文的图像融合算法具有更高的融合性能,是一种更适合图像融合的多尺度几何分析(MGA)工具。

结合边缘特征的遥感图像融合

曲波(Curvelet)变换是一种更适合于图像处理的多尺度几何分析(MGA)方法,具有很强的方向性。结合HSI变换将其应用于全色图像和多光谱(MS)图像融合可以更好地表示图像中的有用特征。首先对多光谱图像进行HSI变换,得到亮度分量I,对全色图像和I分量进行曲波变换得到粗尺度系数和细节尺度系数,对全色图像的粗尺度系数和细节尺度系数进行叠加,计算归一化的全色曲波系数直方图,定义边缘有效因子,利用全色图像的特征信息对融合图像的粗尺度系数进行处理,对细节尺度系数采用函数对弱边缘进行增强,对新的曲波系数设计融合规则进行融合,逆变换后得到新的亮度分量Inew,用Inew替代原亮度分量I进行逆HSI变换得到最终融合结果,采用统计类指标对融合结果进行评价。实验结果表明,该方法在保持光谱信息和提高空间分辨率上都有较好的效果。

一种改进的PCNN图像融合算法

针对使用小波变换及简单融合规则的图像融合算法的不足,提出了一种改进的基于脉冲耦合神经网络(Pulse Coupled Neural Networks,PCNN)融合规则的非下采样轮廓波变换(Nonsubsampled Contourlet Transform,NSCT)图像融合方法。对已配准待融合图像进行NSCT分解,采用改进的PCNN融合规则对Contourlet域系数进行融合,得到融合图像的NSCT系数,经逆变换重构得到融合图像。实验结果表明该算法在主观视觉和客观评价指标上都取得了较好的融合效果。

一种曲波域亮度调制的遥感图像融合方法

曲波(Curvelet)变换是一种更适合于图像处理的多尺度几何分析(MGA)方法,具有很强的方向性;结合HSI变换将其应用于合成孔径雷达(SAR)图像和多光谱(MS)图像融合可以更好地表示图像中的有用特征;首先对多光谱图像进行HSI变换,得到亮度分量I,对亮度调制(IM)的方法为:对SAR图像和I分量进行曲波变换得到粗尺度系数和细节尺度系数,利用边缘信息和和调制系数k对粗尺度系数进行处理,逆变换后得到新的亮度分量Inew,用Inew替代原亮度分量I进行逆HSI变换得到最终融合结果,采用熵、梯度、空间频率、偏差指数和扭曲程度对融合结果进行评价;实验结果表明,该方法在保持光谱信息和提高空间分辨率上都有较好的结果。

快速Arclet变换及其在工业CT图像圆测量中的应用

为了准确描述工业CT图像中的圆形结构,提出一种基于多尺度几何分析工具Arclet的圆测量算法。首先,通过分析单尺度Arclet基函数间的空间关系,设计了单尺度快速Arclet数字变换算法;基于该Arclet数字变换,提取出单尺度上的候选圆特征。然后,考虑Arclet相邻尺度基函数间的空间关系并结合多尺度四叉树结构,按照从根到叶的方向,依次对相邻尺度间的候选圆特征进行取舍。最后,融合各尺度剩余的候选圆特征,得到提取结果,并根据提取结果计算出半径等圆参数。基于实际工业CT图像进行了圆测量试验,结果表明,最大半径绝对误差的绝对值<0.1mm,最大半径相对误差的绝对值<0.5%;即使对原工业CT图像引入不同强度的高斯噪声,测量结果依然满足要求。本文提出的工业CT图像圆测量算法对噪声干扰具有很好的抑制能力,能满足准确描述工业CT图像中圆形结构的要求。

Digital watermarking algorithm based on scale-invariant feature regions in non-subsampled contourlet transform domain

Contraposing the need of the robust digital watermark for the copyright protection field, a new digital watermarking algorithm in the non-subsampled contourlet transform （NSCT） domain is proposed. The largest energy sub-band after NSCT is selected to embed watermark. The watermark is embedded into scaleinvariant feature transform （SIFT） regions. During embedding, the initial region is divided into some cirque sub-regions with the same area, and each watermark bit is embedded into one sub-region. Extensive simulation results and comparisons show that the algorithm gets a good trade-off of invisibility, robustness and capacity, thus obtaining good quality of the image while being able to effectively resist common image processing, and geometric and combo attacks, and normalized similarity is almost all reached.

Fast Algorithm for Nonsubsampled Contourlet Transform

多尺度的几何分析(MGA ) 为图象处理作为有效策略被认出了。作为 MGA 的分离工具之一， nonsubsampled contourlet 变换(NSCT ) 广泛地被使用了图象降噪，图象熔化，图象改进，特征抽取等等。然而，处理表演由于它的高冗余性被限制，并且导致集中的计算效率。因此，它的快算法在实践被需要。在这份报纸，我们采用一个优化方向性的过滤器银行(DFB ) 并且把它嵌进 NSCT 当使重建的表演的损失细微时，显著地加速计算速度。试验性的结果证明重建的图象质量能满足人的视觉系统。而且，改进 NSCT 有速度关于若干次比传统的的。图象降噪上的试验性的结果也验证建议方法的可行性和效率。

图像质量客观评价方法在CT图像中的应用

针对临床CT成像应用中保证图像质量可辨度的条件下降低射线剂量的要求,本文研究了客观图像质量评价算法在计算机辅助评价CT图像质量中的应用,特别是对低剂量CT图像的质量评价问题。针对CT图像质量失真,如噪声增加、空间分辨率降低、对比度降低等,本文在经典的图像信噪比评价方法的基础上,增加视觉信息保真测度、结构相似性测度的应用。改变CT射线剂量,以医生判断作为标准,评估客观图像质量评价测度用于CT图像质量预测的性能,进而分析CT图像的视觉失真特征。在对测试体模和动物切片进行的大量实验中,复小波域的结构相似性测度给出了与医生专业评判相符的结果。

基于云影距离模型的遥感图像多尺度融合算法

为了对含云及云影遥感图像上的云影进行有效消除,首先构建了遥感云影成像距离模型,并依据遥感云影距离模型,提出了一种新的云影识别算法,用来对有云遥感图像中的云层和阴影进行检测与识别,并生成融合区域图;然后在融合区域图的基础上,提出了一种多尺度图像融合算法,用来消除云影,即先对源图像进行多尺度几何分解,得到源图像的粗糙和细节分量,然后对云影区域和非云影区域分别采用不同的融合策略进行处理得到融合图像。仿真实验结果表明,该新融合算法不仅对薄云的消除效果非常好,而且对厚云及阴影的消除效果也非常好,且不会产生衔接边缘。