一种多波段SAR图像伪彩色融合算法

针对多波段SAR图像互补信息的利用问题,提出了一种基于Contourlet变换与IHS变换结合的伪彩色融合算法.利用最佳指数模型选择出信息量最大、相关性最小的三个波段图像,实现RGB到IHS彩色空间的变换;然后用Contourlet变换对Ⅰ分量和另一波段SAR图像进行多尺度分解,分别得到低通近似子带和方向高频子带.对方向高频子带定义一个边缘信息量测因子融合策略进行融合,近似子带用平均方法融合,并进行Contourlet重构得到融合后的Ⅰ分量.结合H、S分量进行IHS到RGB空间的反变换.综合了不同波段图像特征,把人眼难以分辨的灰度转化为可分辨的色彩,保持SAR图像空间分辨率的同时,增强谱分辨率,仿真实验结果证明了该方法是有效的.     

基于梯度域导向滤波器和改进PCNN的图像融合算法

为解决当前融合后图像存在的光晕伪影现象以及不利于视觉感知的问题, 提出了一种基于梯度域导向滤波(gradient domain guided filtering, GDGF)和改进的脉冲耦合神经网络(pulse-coupled neural network, PCNN)的图像融合算法。首先, 利用图像结构、清晰度以及对比度显著性的图像特征构建图像融合模型。其次, 采用梯度域导向滤波取代传统优化方法, 通过像素间相关性优化初始决策图。然后, 将优化决策图作为外部输入刺激改进PCNN模型, 得到融合权重图。最后, 对源图像和融合权重图进行加权操作得到最终融合图像。实验结果表明, 所提方法更好地保留图像边缘、纹理和细节信息, 避免目标边缘的光晕伪影现象, 且利于视觉观察。     

基于融合距离的极化SAR图像非局部均值滤波

在极化合成孔径雷达(synthetic aperture radar, SAR)图像降噪领域,常见的非局部均值滤波仅依靠像素间的统计距离进行相似性度量,忽略了像素点的空间信息。本文结合极化SAR数据统计特性和图像空间特征作为像素间的相似性度量,提出了一种利用融合距离来计算相邻窗口权重的方法——基于融合距离的非局部均值滤波器。融合距离的引入使得滤波器能够更全面的评估像素间的相似性,从而得到更合适的像素权重。此外,本方法还引进变异系数对邻域窗口的权重进行评估,通过该参数可以控制滤波的程度。在多幅极化SAR图像上的实验结果表明,所提出的滤波器能够在有效抑制斑点噪声的同时保留较为完整的图像边缘信息和极化散射特性。     

一种新的SAR相干斑抑制方法

研究了SAR相干斑统计特性和中值滤波的不足之处,阐述了加权中值滤波器的原理,并在此基础上针对SAR图像的特点提出了一种自适应优化加权中值滤波算法,该算法抑制SAR图像相干斑噪声时能够尽可能保持所需细节,达到了图像噪声和细节保持的最佳平衡.实际图像的测试结果表明了所提方法的有效性.     

基于SNIC的双时相SAR图像超像素协同分割算法

针对面向区域的合成孔径雷达(synthetic aperture radar, SAR)图像变化检测方法中存在的双时相图像边缘和空间对应关系不一致的问题, 提出了一种基于简单非迭代聚类(simple non-iterative clustering, SNIC)的双时相SAR图像超像素协同分割算法。首先, 构造一幅包含双时相SAR图像特征的融合图像, 计算待处理像素点到聚类中心的像素强度相似度和空间距离相似度。其次, 采用一种高效的多尺度弱边缘检测算法, 对双时相SAR图像分别进行边缘检测并融合边缘检测结果。最后, 将像素强度相似度、空间距离相似度和边缘信息进行加权以替代原始SNIC算法中的距离测度, 实现对SAR融合图像的超像素分割, 得到与双时相SAR图像中真实地物边缘均贴合的协同分割结果。基于一组仿真和一组实测双时相SAR图像的超像素协同分割实验结果表明, 该算法的边缘贴合率、欠分割误差和可达分割准确率均优于其他7种经典方法。     

基于NSST域的红外和彩色可见光图像融合

为了进一步提升彩色可见光和红外图像的融合质量,提出了基于NSST和颜色空间的彩色图像融合方法.首先将RGB空间的彩色可见光图像变换到更符合人类视觉系统的颜色空间,其次利用NSST可以更好提取图像细节信息的优势,对颜色空间的非彩色分量和红外图像进行NSST分解,对分解后的低频系数采用基于方向信息测度的系数选择方案,对高频系数则采用基于隐马尔可夫树(hidden Markov tree,HMT)模型的系数选择方案,然后对经过选择融合的低、高频系数进行NSST逆变换,得到的融合图像作为新的非彩色分量,结合已有的分量将其逆变换回RGB空间,得到最终的融合图像.仿真实验证明了方法的有效性.     

基于非采样contourlet变换的多光谱和全色图像自适应融合算法

光谱保持和高分辨率保留是影像融合的两个重要问题。提出了一种自适应的基于非采样contourlet变换的多光谱和全色图像的融合方法。该方法在对多光谱影像进行IHS变换的基础上,对多光谱的I分量和高分辨率的全色影像分别进行非采样轮廓波变换(NSCT),然后对分解得到的近似分量以及各层金字塔各方向的细节分量利用本文提出的自适应基于局部特征的融合准则进行影像融合,通过非采样contourlet逆变换得到新的I分量,最后与H,S分量一起还原到RGB空间,得到融合后的高分辨率多光谱彩色图像。采用一组多光谱图像和全色图像数据进行融合实验,利用均值、标准差、熵、光谱扭曲度和相关系数5个重要评价指标对融合效果进行数理分析。实验融合图像的目视效果和统计指标均优于传统的IHS融和方法、小波融合方法以及contourlet变换方法。     

基于Curvelet变换的多光谱图像与全色波段图像融合

为了使融合后的多光谱Ms图像在保持原始Ms图像光谱特性的同时,最大可能地提高空间分辨率,提出了一种基于Curvelet变换的遥感影像融合算法。该算法首先采用Curvelet变换提取全色波段Pan图像的空间细节信息,然后采用基于内容的注入模型将提取的空间信息局部调整后添加到各波段Ms图像中去,得到具有高空间分辨率的Ms图像。算法在有效避免融合后Ms图像光谱失真的同时,能够显著提高融合图像的空间质量。采用IKONOS卫星遥感影像进行了仿真实验,实验结果结果表明,该算法在光谱保留和空间质量提高方面比传统的基于小波变换融合算法具有更高的性能。     

基于方向性粗糙度特征的SAR目标检测算法

针对扩展分形(EF)特征检测SAR目标虚警率高的不足,提出了基于方向性粗糙度特征(Directional Roughness Feature,DRF)对SAR图像目标检测的算法。该算法用指数小波在一个尺度和任意一个方向θ(0 0<θ<900)上对SAR图像滤波,对滤波后图像应用能量关系函数求各像素点的DRF进行目标检测。针对X波段和Ka波段的SAR图像,确定了用该算法检测目标的最优参数。分别用该算法和EF特征方法对不同波段SAR图像进行目标检测,结果表明该算法具有检测虚警率低和目标空间可分辨性高的优点。     

基于小波变换和模糊数学的图像融合算法研究

提出了一种基于模糊数学的图像数据融合算法.作者针对可见光图像和红外图像融合的问题,分析了像素级融合的新方案,提出了基于多级小波分解的和模糊数学的融合算法.该算法首先衡量了两幅图像在小波变换域的相关性,并利用相关性的大小来计算模糊隶属度函数,最终通过对可见光图像和红外图像的加权平均完成像素级的融合.在本文的实验部分,作者针对两幅现场采集的实际数据验证了算法的有效性.     

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.     

基于两通道不可分a trous-Curvelet变换的遥感图像融合

以同一场景多光谱和全色图像为研究对象,提出了一种基于两通道不可分矗trous-Curvelet变换的遥感图像融合算法.算法首先结合à trous小波变换和Curvelet变换的优点,构造出两通道不可分à trous-Curvelet变换方法,并将其与IHS变换相结合对图像进行多分辨率分解,然后依据高、低频层系数的特点采用不同的加权融合规则进行融合,最后用IHS逆变换得到融合图像.实验结果表明,相比于常用的基于小波变换等融合算法,新算法在光谱信息的保持和空间信息的增强上取得了更好的效果.     

一种多传感器数据时空融合估计算法

当采用分布在不同空间位置上的多传感器观测值对测量噪声干扰下的参数进行融合估计时,数据融合存在时间性与空间性。为了提高测量精度,基于参数估计理论,提出一种多传感器数据时空融合算法。该算法将数据融合分解为两次估计,第一次是基于时间的递推融合估计,第二次是基于空间的自适应加权融合估计。该算法不要求知道测量数据的任何先验概率分布知识,编程简单,计算量小。计算机仿真表明,该算法在减少测量误差方面优于目前已有的基于时间或基于空间的多传感器数据融合算法。     

多传感器信息融合ARMA信号Wiener滤波器

应用现代时间序列分析方法,基于自回归滑动平均(autoregressive moving average,ARMA)新息模型和增广的状态空间模型,在线性最小方差按标量加权最优融合规则下,对带白色和有色观测噪声的单通道ARMA信号,提出了多传感器最优分布式融合Wiener滤波器。给出了计算局部滤波器误差方差和互协方差的公式,它们可被用于计算最优加权系数。同单传感器情形相比,可提高融合滤波器的精度。一个带三传感器的跟踪系统的仿真例子说明其有效性。     

基于模糊神经网络的多传感器自适应融合

针对非线性、大时滞的复杂工业控制系统中单传感器信息检测的单一性和不全面性,提出了一种新的基于模糊神经网络的多传感器自适应融合的方法.根据采用的多传感器是检测同一信息还是多源信息,提出了相应的两种结构模型,这种采用多传感器自适应融合的控制方法具有较强的容错性,较高的检测与控制的精度,因而增强了系统的灵活性和智能性.仿真结果表明了所提模型和方法的有效性.     

子波域多传感器并行分布式信息融合仿真研究

信息融合仿真分析是信息融合研究的基础,利用子波域多尺度分析的思想,将子波域滤波与多传感器线性加权融合准则有机的结合起来,提出了子波域多传感器并行分布式信息融合新算法.该算法首先将单传感器分解到不同尺度上,然后在不同尺度对目标状态进行滤波,最后将局部状态估计送到融合中心,得到最优的联合状态估计.然后通过克拉美罗下界分析了子波域信息融合的参数估计性能.仿真示例验证了上述方法的有效性.     

基于子波变换的多传感器最优信息融合估计

在线性最小方差最优信息融合准则下,提出了一种新的修正加权融合准则。在此基础上,结合子波域多尺度分解理论,构建了子波域多尺度多传感器按修正加权最优信息融合方法。该方法由于采用了修正的加权融合准则和子波域多尺度分解,提高了融合精度,减少了计算负担,便于实际应用。两个典型运动的仿真例子说明了其有效性。     

基于汉语手指语字母识别的手指角度模糊融合

以汉语手指语拼音字母为研究对象,根据自行研制的数据手套CAS_Glove上传感器的特点,采用了弯曲传感器和外展传感器先后分别进行模糊融合的策略。针对弯曲传感器的模糊融合,提出一种分类融合方法,分别采用弱t模算子和弱t共模算子,再对其结果进行转换,最后用MICA算子进行弯曲传感器的最终融合。针对外展传感器融合的特点,使用了弱t模算子。通过和其它模糊融合方法的实验对比,证明该方法在数据手套进行角度融合时,优于其它模糊融合方法。     

带相关噪声的加权观测融合估计算法及其全局最优性

针对多传感器线性离散定常随机控制系统,当具有相关噪声且每个传感器带不同观测阵时,基于矩阵满秩分解与加权最小二乘理论,提出了新的加权观测融合估计算法。该算法首先将多个传感器的观测折算到一个等效的传感器上,对等效的传感器系统进行估计,证明了其估计结果相同于集中式融合稳态Kalman估计结果,因而它同样具有渐近全局最优性,且可明显减小计算负担,便于实时应用。仿真实验结果表明了该算法的有效性。     

多传感器状态融合估计理论在成纸定量估计中的应用

针对工业生产实际中造纸机模型的不确定性,基于多传感器信息融合理论,提出了提高成纸定量估计性能的鲁棒 H∞ 融合估计方法.实验结果表明多传感器融合理论可以在很大程度上提高估计的性能,鲁棒融合估计在纸机测量传感器出现故障时仍能保证较好的估计结果.