改进的直方图均衡化和NSCT变换的红外图像增强

针对红外图像对比度低、噪声大等特点,提出一种基于改进的直方图均衡化和NSCT变换(nonsub sampled contourlet transform)相结合的的红外图像增强方法。首先对红外图像进行NSCT变换,得到多尺度多方向的高频子带系数和一个低频子带系数。高频子带首先采用自适应降噪函数降低高频系数的噪声同时很好地保护边缘信息,然后采用非线性增益函数调整高频分量;在低频分量上采用改进的直方图均衡化方法进行增强。最后经NSCT逆变换得到增强图像。实验结果表明,提出的算法可以有效地提高红外图像的对比度,抑制图像的噪声,增强图像对比度,突出图像的边缘轮廓信息。     

结合多尺度和分数阶微分的单幅图像去雾算法

提出一种非下采样轮廓波变换(non-subsampled contourlet transform, NSCT)和分数阶微分相结合的图像去雾算法.该算法首先通过对低质有雾图像进行NSCT分解,得到一个低频子带与多尺度多方向的多个高频子带;然后采用分数阶微分算子对图像的低频子带进行增强,同时通过对各子带的高频系数进行非线性处理,实现高频子带的增强;最后进行NSCT重构,得到增强后的图像.对不同低质有雾图像进行实验比较,结果表明：本算法增强了主观视觉效果,使图像变清晰的同时,具有较高的对比度增益、清晰度增益、信息熵和平均梯度.     

基于人工蜂群优化的NSCT域图像模糊集增强方法

针对实际应用中所采集的图像对比度低、边缘细节模糊的问题,提出了基于非下采样Contourlet变换(NSCT)、模糊集、人工蜂群(ABC)优化的自适应图像增强方法.首先对输入图像进行NSCT分解,得到一个低频子带和多个高频子带;然后依据贝叶斯萎缩阈值和非线性增益函数增强高频子带系数,采用模糊增强法增强低频子带系数,并利用ABC算法优化其中的模糊参数,以提高模糊增强法的自适应性;接着用低频子带图像的信息熵作为ABC算法的适应度函数,同时引入较劣种群随机初始化策略改进ABC算法,以缩短增强方法的运行时间.文中采用该增强方法对淡水鱼、铁轨表面、储粮害虫3类图像进行了增强实验,并依据主观视觉效果和对比度增益、清晰度增益、信息熵3个客观定量评价指标,对文中方法及其他3种同类增强方法进行了比较.结果表明,所提出的方法视觉效果最佳,能提高图像的对比度和清晰度,目标边缘光滑,且增加了图像的信息量,便于后续准确地进行图像检测与识别.     

结合非下采样Contourlet变换的改进图论MST图像分割

为提高图论最小生成树的分割精度,保留更多边缘细节,提出了一种结合非下采样Contourlet变换(NSCT)及改进图论最小生成树(MST)的图像分割方法.首先,将图像进行NSCT分解,得到一个低频子带和多个高频方向子带,对各高频方向子带采用改进的贝叶斯萎缩阈值抑制噪声,通过模极大值检测关联边缘的像素点,结合低频子带灰度值和高频子带系数构造多尺度多方向的MST边权,并加重关联边缘的边权重;然后,从区域内部和区域间差异函数以及合并机制方面对MST分割算法进行改进,降低噪声或孤立点的影响;最后,改进和声搜索算法的"调音"策略,自适应获取MST分割算法的最优参数,得到全局最优分割.实验结果表明:与其他改进图论MST分割方法相比,文中方法的抗噪声性能好,提高了分割精度,且错分率低,所得图像边缘细节明显,分割效果较好.     

基于非抽样contourlet变换的图像增强方法

针对实验图像光照不均、对比度低、噪声大等特点,提出一种基于非抽样contourlet变换的图像非线性增强算法.首先对原图进行非抽样contourlet变换,分解为低频和高频子带;然后对低频子图进行自适应直方图处理,以增强像素的对比度,对高频系数采用分层阈值处理和分段非线性变换;最后将其反变换得到增强的图像.仿真实验结果表明:此算法不仅增强效果好,鲁棒性强,而且具有较大的实用价值.     

基于NSCT的含噪图像边缘检测算法

为提高含噪图像的边缘提取性能,本文提出基于NSCT的含噪图像边缘检测算法。该算法先利用硬阈值方法去除各子带中的噪声信息,然后对得到的高频图像进行自适应阈值法处理得到高频边缘信息,利用对低频图像提取的低频边缘图像对高频边缘图像进行补偿,得到最终的边缘图像。实验结果表明提出算法在不同噪声密度下均能获得良好的边缘检测效果,验证了提出方法的有效性和优越性。     

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.     

基于人眼视觉特性的Curvelet域低照度图像增强

针对低照度下图像降质严重的问题,提出了一种基于人眼视觉特性和Curvelet变换的低照度图像增强算法。首先将低照度图像转换至"色调-饱和度-亮度"(HSI)颜色空间,在Curvelet域中分解亮度参量得到不同尺度、不同方向的子带分量,以此构建人眼视觉模型;然后利用模型的亮度遮蔽特性和亮度-对比度遮蔽特性对高频分量进行非线性增强,同时对低频分量进行非线性拉伸;最后通过Curvelet逆变换重构亮度参量,结合原始图像的色度和饱和度分量将图像转换至原色彩空间,得到增强后的低照度图像。实验结果表明,该算法可以有效提升低照度图像的对比度和亮度,保持图像的细节信息,抑制图像噪声。     

基于多尺度边缘的血管内超声图像增强算法

血管内超声图像同时具有低对比度和低信噪比的特征,传统的图像增强算法会明显放大噪声.为此,提出一种基于边缘表示的算法来增强血管内超声图像的对比度,采用平滑函数的导数作为小波函数对图像进行二进小波分解,使用小波系数在各尺度间的局部极大值来刻画图像的多尺度边缘,通过拉伸小波系数极大值再重构图像来增强灰度图像的对比度.实验结果表明,本文提出的增强算法在有效增强图像对比度的同时避免了放大噪声,并且可以通过调节不同尺度的拉伸因子来获得不同的增强效果,同时提高了运算速度.     

基于改进方向波变换的泡沫图像增强新方法

针对矿物浮选过程中浮选槽内气泡与矿浆背景灰度反差小、光照影响严重且存在大量噪声干扰等问题,提出一种基于改进方向波变换的泡沫图像增强新方法.采用改进方向波变换对浮选泡沫图像进行分解,保证信号产生平移不变性,避免图像边缘模糊;针对分解后低频子带系数值相差甚小,受工业光照影响严重的问题,引入多尺度Retinex算法实现增强效果,改善其亮度均匀性;并对高频部分构造一种双结构元素多尺度形态滤波方法,有效地消除噪声并保持边缘信息.采用工业现场大量泡沫图像进行试验.研究结果表明:所提出的方法可增强泡沫边缘细节,抑制噪声,明显改善泡沫图像的视觉效果,解决泡沫边缘不明显和噪声所带来的图像欠分割问题,有助于泡沫形态特征提取和工况分析.     

基于信息熵窗的小波低频子带弱目标图像的增强

采用信息熵窗小波低频子带分析的方法，目的是对缺乏足够能量的低照度和低对比度图像进行增强．选择适合的正交小波函数，可使图像的低频子带大幅度提升，对高频子带适度抑制，在信息熵窗系数的调配下实现了图像的增强处理．在小波重构后，获得了具有清晰边缘和良好对比度的图像．实验表明，采用信息熵窗的小波分析方法来增强弱目标图像能够产生良好的效果，对比度增强效率比传统增强方法提高80％以上．     

人工蜂群优化的非下采样Shearlet域引导滤波图像增强

针对现有图像增强算法边缘保持性能不佳、抗噪性弱的问题,提出了一种改进的引导滤波图像增强算法——ABCO-NSST-GF。通过非下采样Shearlet变换(NSST)将图像分解成低频和高频2部分,利用引导滤波来增强低频系数,避免了高频噪声的放大;对图像的高频系数进行非线性增益函数变换,在增强边缘及细节的同时抑制噪声。最后,对处理后的低频和高频系数实施NSST反变换,重构出最终的增强图像。由于引导滤波中的盒滤波半径与正则化参数对增强结果有较大影响,采用了混沌蜂群算法搜索其最佳值,确保增强结果达到最优。针对约70幅实际工程图像进行了实验,结果表明,ABCO-NSST-GF算法能够明显改善图像视觉效果,与NSCT自适应阈值法等4种算法相比,所得图像清晰度、对比度和信息熵平均提高25.2%,与空域引导滤波算法相比,P峰值信噪比平均提高20.9%。     

基于FFT配准和多尺度融合的声纳图像拼接算法

针对声纳图像视野窄,无法一次性反映大体积目标或同时呈现若干目标完整视觉信息的问题,提出一种声纳图像拼接算法.该算法主要步骤分为:声纳图像配准和声纳图像融合.根据声纳图像高噪声和低分辨率的特点,采用FFT图像配准方法配准声纳图像.对于准确配准后的声纳图像,提出一种基于NSCT多尺度分解的声纳图像融合算法.首先,对源图像进行NSCT多尺度分解,得到一系列不同尺度和不同方向上子带分解系数;然后,根据声纳图像特殊性,构建声纳图像融合规则:分别对低频子带采用门限判别法,高频子带计算局部区域对比度指导融合规则,产生融合图像在相应尺度和方向的融合系数.最后,对融合系数进行NSCT多尺度逆变换,生成融合后的拼接图像.通过声纳图像拼接实验验证提出方法有效性.     

基于非下采样contourlet变换的纹理图像检索算法

提出一种应用非下采样contourlet变换(nonsubsampled contourlet transform,NSCT)进行图像检索的算法,以获取一种兼顾纹理图像概貌和细节信息的特征,从而提高图像检索的性能.该算法利用NSCT对图像进行多尺度、多方向分解,获得子带系数矩阵;对低频子带系数提取能量和方差作为全局纹理特征,并对高频子带系数分别提取尺度间和尺度内纹理信息;通过非高斯双变量模型拟合子带系数,利用信息熵描述尺度间特征;尺度内特征通过对同一层子带图像按主方向排序,获得直方图图像,计算其加权信息熵作为特征向量.对Brodatz标准纹理库的检索实验结果表明,与同类算法相比,该文方法具有更高的检索性能.     

基于NSCT变换与自蛇扩散的SAR图像相干斑抑制算法

针对SAR图像中乘性相干斑噪声的抑制与边缘保护问题,提出了一种基于非下采样轮廓波变换(NSCT)与自蛇扩散的抑斑新算法。该算法先利用NSCT变换对SAR图像进行多层子带分解,然后借助自蛇扩散对SAR图像不同子带分别实施参数不同的扩散滤波,最后对各去噪子带进行NSCT重构获得的SAR图像再次进行自蛇扩散滤波处理,从而实现带有边缘保护与增强的SAR图像相干斑抑制。实验表明,与多种传统抑斑算法相比,本文算法在相干斑抑制与边缘保护性能上均有明显提升。     

一种适用于多模态医学图像融合的自适应脉冲耦合神经网络改进算法

针对医学图像融合存在伪影、边缘保持性弱等问题,提出了一种参数自适应的脉冲耦合神经网络(pulse coupled neural network,PCNN)图像融合方法。首先,对源图像通过非下采样Contourlet变换(non-subsampled contourlet transform,NSCT)得到一个低通子带和多个尺度多个方向下的带通子带。然后用区域标准差调整连接范围,进而调整突触权重矩阵以及加权系数;用各子带的改进空间频率中方向特征最显著的分量调整连接强度;对于外部激励,低通子带用区域能量和区域方差的线性组合计算,带通方向子带采用改进的拉普拉斯能量和计算。点火映射图的判决遵循取大原则。最后,通过NSCT逆变换得到融合结果图。实验结果表明,此算法能更多地保留源图像的信息,边缘保持能力更强,融合图像对比度高,视觉效果更佳,适用于多种模态医学图像之间的融合。     

基于同态滤波及多尺度Retinex的低照度图像增强算法

针对在彩色图像采集过程中,光源偏暗或曝光不足等因素,常导致图像亮度和对比度偏低问题,提出了一种改进的低照度图像增强算法。首先用改进的同态滤波增强低照度图像的RGB各分量;然后将RGB图像转换到HSV彩色空间,对饱和度分量进行自适应非线性拉伸;同时用改进的多尺度Retinex算法对亮度进行增强处理,对照射分量用伽马变换进行校正,对反射分量用Sigmoid函数进行处理,最后将图像再转换至RGB空间。用MATLAB对图像进行仿真处理。实验表明该算法提高了低照度图像的信息熵、峰值信噪比和对比度,提升了低照度图像的视觉效果。     

基于非下采样轮廓波变换与自蛇扩散的合成孔径雷达图像相干斑抑制算法

针对合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)图像中乘性相干斑噪声的抑制与边缘保护问题,提出了一种基于非下采样轮廓波变换(NSCT)与自蛇扩散的抑斑新算法;该算法先利用NSCT变换对SAR图像进行多层子带分解;然后借助自蛇扩散对SAR图像不同子带分别实施参数不同的扩散滤波;最后对各去噪子带进行NSCT重构获得的SAR图像再次进行自蛇扩散滤波处理,从而实现带有边缘保护与增强的SAR图像相干斑抑制。实验表明,与多种传统抑斑算法相比,本文算法在相干斑抑制与边缘保护性能上均有明显提升。     

基于Surfacelet变换的三维CT图像边缘检测

为了有效抑制三维CT图像的噪声,减少伪边缘,基于Surfacelet变换提出一种三维CT图像边缘检测方法.运用Surfacelet变换将三维CT图像分解到三维变换域,并对高频子带系数进行自适应阈值滤波,对低频子带系数进行归一化处理,将处理后的系数进行Surfacelet重建,再采用Canny算子分别提取高低频图像边缘进行融合,可获得准确的完整图像边缘.实验结果表明:根据Surfacelet变换域子带系数分布特征进行处理,可有效分离信号与噪声,增强目标弱边缘,减小稀疏系数幅值波动,从而实现对三维CT图像目标边缘的准确检测与提取,获得清晰、完整的边缘轮廓.     

基于NSCT的低能见度图像边缘检测算法

针对PM2.5雾霾图像能见度低、边缘检测困难的问题,提出了一种采用非下采样轮廓波变换（NSCT）的边缘检测方法。首先对PM2.5雾霾图像进行NSCT分解,然后寻找由同一粗尺度系数分解而来的两个细尺度相邻子带系数,对其求差值,再通过差值图的模极大点来确定边缘点,最后通过NSCT域尺度内和尺度间的融合得到完整边缘图像。实验表明,对雾霾图像,该边缘检测方法所获取的边缘完整、定位准确并且噪声点少。