小波变换用于CT图像重建及处理研究

研究了小波变换多分辨率图像重建和局部区域重建算法。在算法中 ,小波滤波器直接修正重建滤波器 ,重建得到各种细节图像 ,并能快速地得到重建图像的轮廓。由于小波变换的局部性 ,使用局部数据能重建局部图像。通过小波多尺度分析和重构系数控制 ,提出一种简单算法 ,在重建中进行图像增强和噪声消除 ,该算法将图像重建与图像处理结合在一起。与通用的算法相比 ,能提高重建速度和图像质量     

小波域多聚焦图像融合算法

研究了小波域多聚焦图像融合方法中滤波器、分解层数、融合规则的选取问题,提出一种基于小波变换的简单融合规则。利用小波变换将图像分解成最低频逼近和不同尺度、不同方向的高频细节信息,最低频逼近反映图像的平均信息,细节包含图像的边缘。根据多聚焦图像中细节信息互补的特点,对多个待融合图像简单地取模值较大的小波系数,得到了很好的融合图像。详细讨论了不同的小波滤波器、分解深度、融合算子对融合结果的影响。对小波域图像融合算法与其它一些多分辨图像融合算法:如Laplace塔、比率塔、对比度塔、梯度塔等进行比较,得到了一些定性结论,对该领域的研究和实验有一定的指导意义。     

优化视觉特性型多波段SAR图像像素级融合方法

针对多波段合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)图像数据特征,提出了一种优化视觉特性型像素级融合方法.该方法基于优化图像的视觉特性以及像素级融合的要求,利用小波变换对各波段SAR图像相对应的低频分量及各方向细节分量进行针对性融合处理,很好地将来自不同图像的特征与细节融合在一起.仿真实验证明,该算法可形成比单波段图像细节信息更为丰富、目测更为直观、统计特性更优的融合图像.     

基于矩阵填充的小波图像压缩算法

根据图像小波系数的能量聚集特性,提出了一种基于矩阵填充的小波图像压缩算法。该算法在单层离散小波变换的基础上,分别对图像各高频子带的小波系数进行稀疏采样,然后对少量的采样系数进行熵编码以实现图像压缩。解压缩时,采用奇异值收缩迭代算法完成矩阵填充,从少量的采样系数中恢复出各高频子带,再进行小波反变换重构图像。实验结果表明,该算法实现简单,在编码比特率大于1比特/像素时,具有较好的压缩性能。     

基于图像小波树结构的数字水印算法

提出了一种基于小波变换和根据图像内容的自适应水印算法。该算法利用图像小波变换系数的树结构关系和各层小波系数的特点,对低频重要系数进行分类,并根据人类视觉特性,对不同类采用不同的嵌入方法。而且在水印提取过程中不需要原始图像,是一种盲水印算法。实验结果表明,该方法简单高效,可嵌入的数字水印信息容量大,而且通过与传统方法的比较,方法不可见性好,PSNR=52.28dB,对一般的图像处理和攻击如:JPEG压缩、滤波、加噪声、旋转、缩放等有很好的鲁棒性。     

基于曲波和Markov模型的新型立体匹配算法

曲波变换是继小波变换后的一种新型的多尺度分析方法,它能够更好的描述图像中曲线状和超平面的奇异性问题,把曲波变换系数作为图像匹配中的基元,并结合图像分割原理和马尔可夫随机场(MRF)模型,提出了一种新的图像匹配算法,它克服了基于图像灰度的匹配方法在平滑区域或细节匮乏处无法得到正确视差的弊端,并使得视差图在物体内部平滑并保持边缘处的不连续性.实验结果表明,提出的算法无论从视觉评价上还是视差图客观指标来看,都取可得了更优的结果.     

样条小波自适应阈值多尺度边缘检测算法研究

在Marr的计算机视觉系统中，图像边缘检测占据着重要位置。但由于问题本身的复杂性和技术手段的限制，已有的边缘检测方法并不能得到较理想的边缘。充分利用小波变换的特点。设计三次B样条平滑滤波算子，对图像进行多尺度滤波。得到不同尺度的小波变换，再结合由适应阈值方法，在每种尺度下分别提取图像边缘；而后利用过缘信息的多尺度特性。融合多尺度边缘得到单像素宽边缘。通过计算机仿真对该方法进行验证，实验结果表明该方法不仅能准确检测出图像边缘，而且能有效地抑制噪声，该算法对图像边缘检测的效果优于目前已有的边缘检测算法。     

基于多小波域对比度的图像融合算法

针对多小渡理论在图像处理领域的应用,给出了多小波域中图像的方向对比度的定义,并提出了基于多小波变换的、使用方向对比度进行自适应加权平均融合和选择性融合的算法.该算法利用多小渡变换对原图像进行分解,根据得到的分解系数计算相应的对比度,然后建立基于对比度的融合规则.使用这些算法对多谱图像进行了融合实验,并给出了评价融合质量的对比结果.结果表明,基于多小波变换的方向对比度的图像融舍算法在保留图像细节信息、增加信息量方面都有明显的提高.     

基于多重稀疏表示的声纳图像超分辨率重建方法

提出一种基于多重稀疏表示的声纳图像超分辨率重建方法。该方法针对声纳图像的光滑、边缘和纹理3种结构形态,分别利用离散平稳小波变换、contourlet小波变换和Gabor小波变换建立过完备字典,并对多重稀疏表示的声纳图像进行超分辨率重建。实验结果表明,该方法得到的超分辨率图像能够有效保持原始高分辨率图像的几何特征和纹理特征,可以得到更高的峰值信噪比,并且对噪声具有鲁棒性。     

基于彩色图像Tetrolet变换的频数质心零水印算法

针对传统数字水印算法的透明性随嵌入强度的增加而下降的问题, 已有许多零水印算法提出。然而大多数算法或是鲁棒性和稳定性较差, 或是基于灰度图像设计的。本文提出一种基于彩色图像Tetrolet变换的频数质心零水印算法。该算法先提取彩色载体图像YCbCr空间的亮度分量, 再对亮度分量进行Tetrolet变换获得其低频系数, 再通过分块非负矩阵分解, 采用计算频数质心的方法构造特征矩阵。对水印信息依次进行Polar码编码, 二维交织构造出交织矩阵; 最后将含有水印信息的交织方阵和特征矩阵进行异或操作生成零水印。仿真结果证明, 该零水印算法可以有效抵抗非几何攻击、几何攻击以及组合攻击, 水印提取归一化相关系数值在0.9以上, 具有较强的鲁棒性和稳定性, 且具有良好的实用性。     

基于局部混合滤波的SAR图像去噪

相干斑噪声是合成孔径雷达(synthetic aperture radar, SAR)成像系统所固有的缺点,严重影响SAR图像的可用性,给后续的图像分割、特征提取和目标识别等工作带来严峻的挑战。结合非下采样方向滤波器和双树复小波变换各自的特点,提出一种新的基于非下采样方向滤波-双树复小波变换的局部混合滤波SAR图像去噪算法,具有多方向和多尺度性,保持了图像的平移不变性,改善了图像的视觉效果。与其他算法不同,本文算法采用非下采样方向滤波器级联双树复小波的方法,不仅对每次产生的高频分量进行去噪,还对变换所产生的低频分量进行滤波去噪。实验结果表明：与使用同级双树复小波-轮廓波变换加软阈值去噪相比,本文算法的峰值信噪比提高2 dB;与使用轮廓波加循环平移（cycle spinning, CS）软阈值算法去噪相比,本文算法去噪后的图像不仅峰值信噪比有所提高,而且去噪后的图像更为平滑,抑制了人造纹理产生,视觉效果得到了明显改善。     

一种新的基于小波变换的图像融合方法

提出了一种新的基于小波变换的多光谱与高分辨率图像融合方法。该方法通过强度因子有效地将高分辨率图像经小波分解的低频分量信息融合到多光谱图像经小波分解的低频分量中去 ,使得经过小波反变换的融合图像较大程度地保留了多光谱图像的光谱信息和高分辨率图像的空间分辨率。给出了该方法的融合结果 ,并与小波变换法 (WT方法 )进行了比较 ,证明了该图像融合方法的正确性和有效性     

基于二进小波变换的图像分辨率增强算法

增强图像的分辨率意味着在保持图像清晰度的情况下对图像进行放大。传统的分辨率增强技术是图像插值,它通常要求原始图像满足一定的平滑条件,这常常损失增强后图像的奇异性,使图像中物体边缘和纹理变得模糊。本文提出了一种基于图像多分辨率分析的增强算法,通过估计原始图像在更高一级分辨率上的小波系数,可以得到更为清晰的增强效果,同时保留原图像的奇异性。     

基于有限脊波变换的图像融合方法

针对小波变换在进行图像处理时不能有效表示直线/曲线的奇异性问题,研究了能够很好表示二维或更高维奇异性的有限脊波变换的基本原理,讨论了将有限脊波变换应用于图像融合的可行性,提出了基于有限脊波变换方法进行图像融合的基本架构,并对变换系数的设置与融合过程的处理进行了详细说明。仿真实验的主客观性能比较表明,基于有限脊波变换的图像融合方法比基于金字塔变换和基于小波变换方法的融合效果要好得多。     

基于最优分解和方向加权的静止图像压缩算法

基于小波变换的JPEG2000是新一代静止图像压缩标准,具有很多优点。但是由于二维小波是一维小波的张量积,它只有有限的方向,因而不能较好地捕捉图像的方向信息。基于方向滤波的小波 contourlet变换(wavelet based contourlet transform, WBCT)可以弥补这个不足,它比小波变换能更稀疏地表示图像信息。把WBCT嵌入在JPEG2000框架中,并结合其性质,提出了基于最优分解和方向加权的静止图像压缩算法。实验结果表明,该算法在中低码率下可以更好地表现图像的轮廓和强纹理信息,在高码率下也能较好地编码图像的弱纹理信息。不管是参照客观质量评价方法,还是凭主观视觉感受,该算法的压缩性能均优于JPEG2000。     

基于位置关系约束的SAR图像与光学图像匹配

SAR图像与光学图像有较大差异,为实现SAR图像与光学图像的匹配,提出了一种新的多子区SAR景象匹配算法。算法依据SAR图像噪声特性,提出了用于SAR图像边缘提取的基于小波包变换的改进断面检测法。匹配中将实时图分为多个子区,由子区灰度标准差和频谱直方图判别其可匹配性,用各子区位置分布关系约束匹配结果。匹配搜索策略为基于提升小波的金字塔分层搜索。用SPOT-5卫星光学基准图进行了大样本实验,实验结果表明了该方法是一种有效的图像匹配方法,具有鲁棒性,并且与中心点匹配方法相比,能为飞行器定位提供更多有效信息。     

Contourlet transform for image fusion using cycle spinning

A new method for image fusion based on Contourlet transform and cycle spinning is proposed. Contourlet transform is a flexible multiresolution, local and directional image expansion, also provids a sparse representation for two-dimensional piece-wise smooth signals resembling images. Due to lack of translation invariance property in Contourlet transform, the conventional image fusion algorithm based on Contourlet transform introduces many artifacts. According to the theory of cycle spinning applied to image denoising, an invariance transform can reduce the artifacts through a series of processing efficiently. So the technology of cycle spinning is introduced to develop the translation invariant Contourlet fusion algorithm. This method can effectively eliminate the Gibbs-like phenomenon, extract the characteristics of original images, and preserve more important information. Experimental results show the simplicity and effectiveness of the method and its advantages over the conventional approaches.     

一种新的图像脆弱水印算法

提出一种基于小波变换和QR分解的图像脆弱水印方法。嵌入水印时，首先对原始图像进行三级小波分解，然后提取第三级低频子带的边缘特征，同时对此边缘特征和第三级垂直高频子带进行QR分解，用边缘特征的一部分分解结果替换垂直高频子带分解结果的相应部位未嵌入水印，最后进行小波逆变换得到嵌入水印的图像。图像认证时，首先对观测图像进行三级小波分解，第三级垂直高频子带与低频子带边缘特征的QR分解结果进行比较，就可以准确认证图像是否经过攻击，并可以精确定位受攻击的部位。实验结果表明此方法的有效性和可行性。     

基于复数小波变换的景像匹配算法

讨论了一种基于复数小波变换的景像匹配算法 ,并以此算法为基础给出了一个高效的景像匹配模型。依据生物视觉的空间频域通路思想 ,利用复数小波移动不变性 (shiftinvariance)和实数离散小波快速算法 (Mallat快速算法 )将图像分解成多层 ,模拟生物视觉的感知过程 ,分别在高、低空间频域内进行了由粗到精的快速匹配。通过实验证明 ,与传统的景像匹配算法相比具有速度快、匹配概率高、抗干扰能力强等优点。