一种复合的多源序列图像融合方法

提出了一种复合的多源序列图像融合方法。对从序列图像中提取的两帧配准的源图像进行小波多尺度积分解,首先采用改进的小波多尺度积方法定位其模极大值点。然后采用基于区域的方法获得融合的小波系数,对于低频分量,通过比较两幅子图像块的空间频率和对比度来确定其质量,以此得到融合图像的低频分量。对于高频分量中的模极大值点,通过绝对值选大来获得该点的融合小波系数;对于高频分量中的非极大值点,通过比较两幅子图像对应块的均匀度测度,而后获得融合图像的高频细节分量。通过反变换重建可以获得最佳的融合图像,同时增强了图像中目标的边缘信息。结合多聚焦图像序列、缸外图像序列．缸外和可见光图像序列的融合实验,表明所提算法的优越性和实用性。     

基于NSCT和KFCM聚类的图像边缘检测方法

为进一步提高现有图像边缘检测方法的性能,提出了一种基于非下采样Contourlet变换(NSCT)和核模糊c-均值(KFCM)聚类的图像边缘检测方法.首先通过NSCT将原始图像分解成低频分量和高频分量;然后对含噪声较少的低频分量提取边缘信息,并采用KFCM聚类算法进行聚类得到低频边缘图像,以提高定位精度,而对于边缘细节信息较多的高频分量各个子带,通过模极大值检测边缘以减少伪边缘,丰富图像细节;最后对低频和高频图像边缘进行融合得到完整的边缘.实验结果表明,相比于Canny方法、边缘检测算子与模糊聚类结合的方法、边缘信息与混沌粒子群优化的模糊聚类结合的方法、NSCT域模极大值方法,文中方法具有更好的边缘检测效果,边缘定位准确、完整、连续、细节丰富.     

基于模糊变换耦合最大熵的医学图像融合算法

针对融合医学图像在过渡区微小细节及边缘信息不够清晰,边缘容易失真等问题,提出了一种基于模糊变换耦合最大熵值的多模态医学图像融合算法.首先,将待融合图像划分为大小相同的非重叠图像块,引入模糊变换对得到的图像块进行处理得到模糊子块,并利用邻域最大熵融合规则对模糊子块进行融合,获取新的融合子块;然后,将新的融合子块进行逆模糊变换,利用选择最大值融合规则,将逆变换得到的子块进一步融合生成最终融合医学图像.实验结果表明:与当前医学图像融合算法对比,本文算法在主观评价与客观评价指标边缘强度、信息熵、互信息、峰值信噪比上具有更大的优势,其融合图像边缘更加清晰,细节丰富,克服了边缘模糊与伪轮廓,更能够有效完成医学图像融合,实现了多模态医学图像信息互补.     

非下采样Contourlet变换耦合锐度制约的遥感图像融合

当前多数遥感图像融合算法主要是依靠比值法选取全色图像或多光谱图像中的其中一个高频子带作为高频融合系数,忽略了另一个高频系数所包含的信息,易导致融合图像出现模糊以及光谱失真等不足.对此,本文提出了基于非下采样Contourlet变换与锐度制约模型的遥感图像融合算法.通过亮度-色调-饱和度(IHS)变换,获取多光谱图像的I,H,S分量,利用非下采样Contourlet变换对多光谱图像的I分量以及全色图像进行多尺度精细分解,得到相应的低频子带与高频子带;利用像素点邻域的像素值之差构造锐度制约模型,完成低频子带的融合.考虑多光谱图像中I分量与全色图像的高频子带特征,构造高频子带融合模型,完成高频子带的融合;将融合后的高频子带与低频子带通过非下采样Contourlet逆变换,输出融合图像的亮度分量珔I,将珔I与H,S分量进行IHS逆变换,形成最终的融合图像.仿真实验显示,与当前遥感图像融合方法相比,所提方法的融合图像具有更高的视觉质量,可保留更多的光谱以及边缘等图像细节信息.     

基于超分辨率分形解码和误差补偿的图像插值算法

插值是图像处理中的基本问题,现有的插值算法无法对具有复杂结构和丰富纹理的图像进行准确有效插值.对图像进行四叉树分形编码,确定相应的最优线性变换参数,建立具有相似关系的"子块-父块对";根据块之间的相似关系与图像分辨率无关的特点,以超分辨率分形解码的方式对吸引子进行重建,进而得到插值图像;对分形编码的拼贴误差进行双立方插值,并以此作为补偿项对插值图像进行修正,进一步提高插值精度.标准测试图像的实验结果表明:与经典算法相比,分形插值能够对图像的结构细节实现准确有效的恢复,不会造成边缘模糊和锯齿效应,具有较高的插值精度和图像质量.     

结构相似度索引耦合最优稀疏表示的大规模损坏图像动态修复

当前的图像修复算法在处理小面积损坏图像时,可取得较佳的视觉质量;但难以用于高对比度边缘和高频分量的大面积损坏图像的修复,存在明显的模糊效应与块效应,使得修复质量较差。对此,提出了结构相似度索引耦合优化稀疏表示的大规模损坏图像动态修复机制。基于数据度与置信度构造图像块先验模型,提取损坏图像的已知块;再引入K-SVD算法和拉格朗日乘数机制,构造最优字典矩阵,优化稀疏表示,以重构目标图像损坏区域;并设计结构相似度索引与动态更新机制,估算稀疏表示系数,并动态更新字典矩阵,输出修复图像。最后测试了其机制性能。结果表明:与当前图像修复算法相比,在大规模损坏图像与高对比度边缘图像修复中,具有更好的修复效果、更高的相似度,显著消除了模糊效应与块效应。     

一种基于彩色化的单幅彩色图像超分辨率重建

对单幅彩色图像进行超分辨率(Super-resolution,SR)重建,一般是将原始RGB图像转换为YUV图像,对亮度分量Y进行SR,而对色度分量U、V只进行简单的插值.因为图像插值很容易产生边缘模糊和锯齿,本文用彩色化算法对低分辨率的U、V分量进行处理,并提出一种基于彩色化的迭代反投影(Itherative Back-projection,IBP)方法,改善了传统基于插值的IBP算法对边缘图像的处理效果.实验结果表明,文中算法得到图像的客观质量和主观质量既优于传统的基于双立方插值处理的SR彩色图像,也优于其它以彩色化为基础进行色度图像处理的SR图像.     

结合NSCT高低频特征的图像边缘检测算法

为提取丰富的边缘信息,利用非下采样轮廓波变换(NSCT)能够很好逼近图像的方向信息这一特征,设计了一种图像边缘检测算法.该方法将图像变换到NSCT域,对高频和低频子带信息分别处理:首先只保留高频系数矩阵中的较大的系数并利用其得到高频特征图像,根据自适应阈值法对高频图像进行处理得到高频边缘信息;然后对低频子带信息提取其低频边缘信息;最后利用低频边缘信息对高频边缘信息进行补偿,同时去除孤立噪声点,得到最终的边缘图像.通过对灰度图像及彩色图像的仿真实验,与sobel、canny、log及prewitt算子的检测结果进行比较,给出了定量的评价指标,验证了提出方法的有效性和优越性.     

应用小波包变换的图像加权广义模糊增强算法

图像边缘细节富含高频成分,鉴于小波包分析具有对高频分辨率高的特点,提出一种应用小波包变换的图像加权广义模糊增强算法。对图像进行小波包分解,分别对各分解子图像进行基于线性广义模糊算子（LGFO）的模糊增强处理,重构前对各增强子图像赋予不同的权值,通过小波包图像重构实现对原始图像的加权模糊增强处理,获得细节丰富、对比度强的高质量增强图像。在基于边缘测度与噪声标准差的增强图像质量评估标准下,算法实现了模糊参数的自适应寻优。实验表明,增强图像轮廓准确、细节丰富。     

基于小波分解的薄云薄雾模糊图像的恢复与增强

在分析模糊图像噪声特点的基础上,提出对模糊图像进行适当层次的小波分解,然后对分解图像的轮廓和细节部分分别采用不同的处理方法：对低频分量进行LUM滤波和canny算子边缘增强;对高频分量则进行基于邻域统计特性的阈值处理,最后用处理后的分量进行图像重构。实验结果表明,该方法既能有效地去除噪声,又可较好地保持图像细节,效果优于传统的处理方法。     

相干增强扩散与冲击滤波相结合的指纹增强算法

自动指纹识别系统(AFIS)的性能严重依赖于输入指纹的质量,因此有效指纹增强算法对该系统具有重要意义。针对相干增强扩散滤波增强的指纹图像会出现边缘模糊,以及谷线与脊线间对比度较低的现象,提出使用冲击滤波和相干增强扩散的加权模型方法,既能保持相干增强扩散的优势,又能锐化指纹脊线边缘,以及增强指纹脊线与谷线的对比度。增强的主要过程为,建立一个相干增强扩散和冲击滤波的加权组合模型,加权函数是以指纹梯度为自变量,使得在扩散过程中在图像边缘处以冲击滤波为主,在脊线与谷线内部则以相干增强扩散为主。实验表明,使用这种方法,能得到更加清晰的指纹图像,便于之后的二值化与细化过程处理,使得自动指纹识别系统具有更好的性能。     

指纹图像增强算法的改进

为提高Gabor滤波算法的运行效率,改善指纹图像的增强效果,提出一种改进的Gabor滤波实现方法。该方法将指纹图像分割成小块,以各小块中心点的方向和脊频作为块中每一点的方向和脊频,并对块方向进行量化,以量化方向序号为索引调用滤波模板对指纹图像滤波。滤波结果表明：改进的算法对指纹图像增强效果明显,处理速度快,对于质量较差的图像也具有较好的增强效果。     

边缘保持递归去噪算法及在图象处理中的应用

为了在图象处理时，既可以有效地去除噪声，又不会太多地破坏边缘，在一维卡尔曼滤波器的基础上，通过加入噪声图象边缘的结构信息，导出了一种简单的、可快速计算的边缘保持递归去噪算法。算法的主要思想是将与边缘大小和位置有关的信息从噪声图象中提取出来并将这些信息作为卡尔曼滤波器的控制输入，采用这种方法可以有效地降低图象边缘破坏的程度。对包含边缘信息和不含边缘信息的Ｘ线头影图象进行了处理，实验结果表明，加入边缘信息的卡尔曼滤波器的性能明显优于传统的卡尔曼滤波器，改进的滤波器在去除图象噪声的同时，可以有效地保持图象的边缘。     

基于二维尺度维纳后滤波器的SFCW-MIMO雷达成像伪影抑制方法

为了抑制传统后向投影成像方法产生的伪影,提出了一种基于二维尺度维纳后滤波的伪影抑制方法。首先,针对步进频连续波MIMO雷达,将频域BP成像方法建模为一个二维无失真波束形成器;然后,利用带尺度因子的二维维纳后滤波器使波束形成结果的均方误差最小;最后,分析了尺度因子对单目标和多目标成像性能的影响。现有基于相干因子(CF)的伪影抑制方法仅是所提方法具有不同尺度因子时的特例。通过选择适当的尺度因子,该方法可以克服CF方法的一些局限性。仿真结果表明,所提方法在距离向和方位向都能有效地抑制成像过程产生的伪影。     

彩色视频图像卡通风格化研究与实现

提出一种彩色视频图像卡通风格化的新方法,将均值漂移滤波与高斯图像金字塔结合起来使用,在对彩色视频图像进行颜色聚类和噪声消除的同时,提高了处理的速度.运用DoG算子对滤波后的图像进行边缘检测;再对移滤波后的图像进行色彩量化;最后将量化后的图像与边缘图像进行融合.融合时根据边缘处梯度的大小设置边缘颜色的深度,使得最终得到的卡通化图像不仅在高对比度区域得到加强而且减少了噪声,边缘更加自然.实验结果表明:本算法与传统的双边滤波和DoG算子相比,获得了更好的卡通风格化效果和更快的运行速度,并且可以直接将输入的视频文件转换为卡通化的视频文件输出.     

一种利用采样率转换方法的灰度图像放大算法

数字图像放大是图像处理的基本操作之一,传统放大算法是运用各种插值算法在图像的像素点间插值实现图像的放大,插值时会退化图像的高频成分,使放大图像轮廓变得模糊.为此从另一种角度出发,根据数字图像的频率特性,利用数字信号处理中采样率转换滤波的原理,通过零值内插器对图像内插零值,用FIR低通滤波器进行滤波的方法实现灰度图像的放大.由于该算法是根据图像的频率特性进行放大,只要放大后图像的频率特性不变,就能得到比较理想的放大效果.同时该算法为图像放大算法研究提供了一种新的思路.     

基于时域递归滤波的动态数字图像降噪

根据时域递归滤波的原理,得出递归滤波的本质就是加权平均的低通滤波器,以及滤波系数与信噪比改善和拖影时间之间的关系曲线.分析了递归滤波算法用于降低数字动态图像随机噪声的优缺点,并结合自适应控制理论,提出解决滤波中拖影问题的方法.在此基础上,设计了相应的基于FPGA的硬件及软件,取得了预期的试验效果.     

基于模糊推理和柔性形态滤波的图像增强方法

根据柔性形态学的相关概念和性质,提出了一种基于模糊推理和柔性形态滤波的图像增强方法.该方法首先定义了方向性结构元素,在结构元素内引入模糊推理方法判别图像边缘方向,进而构造方向性柔性形态学滤波器对图像边缘进行滤噪增强,并根据局部均值和熵差自适应确定增强系数.实验结果表明该方法可以有效滤除噪声,增强图像边缘.     

窄带宽环境下JPEG2000图像频域压缩方法研究

以往研究出的JPEG2000图像频域压缩方法,大多无法在窄带宽环境下实现高水准的压缩。因此,提出高水准的窄带宽环境下JPEG2000图像频域压缩方法。该方法选取EBCOT方法作为JPEG2000图像频域压缩编码方法,主要利用EBCOT方法对有损压缩进行研究。EBCOT方法的有损压缩编码流程分为块编码和分装,块编码对JPEG2000图像频域采样进行色彩变换的预处理操作,预处理后的频域采样码流将进行用户兴趣点标记、码流切分和编码,生成块摘要。分装是对块摘要进行切分、编码和分配装入,实现窄带宽环境下JPEG2000图像频域压缩的过程。经实验结果分析可知,所提方法能够实现高水准的图像频域压缩,解决图像信息收发难题。     

基于偏微分方程的图像正则化恢复算法

总结了作用于数字图像的基于偏微分方程的正则化方法,确定了一个基于迹的方程的一般形式,统一了不同的正则化方法的标准,在此基础上提出一对新的图像平滑函数.用该函数处理噪声图像,在噪声消除的同时能保持良好边缘,且避免了原PDE算法处理图像时常出现的块效应.