多模态医学图像融合技术综述

介绍了医学图像融合的级别和方式,重点对目前国内外医学图像配准和融合的技术与方法进行了阐述,最后提出了在医学图像融合技术研究中的几个热点问题.     

多模态医学图像的融合研究

图像融合作为一种有效的信息融合的技术,已广泛用于医学图像、军事、遥感、机器视觉等领域．基于小波变换的图像融合是一种新的多尺度分解像素级融合方法,利用小波变换分别对CT,MRI医学图像进行分解处理,按照融合规则构造融合图像对应的各小波系数,再根据融合图像的各小波系数重构融合图像,重构后的融合图像完好地显示源图像各自的信息．实验图像使用互信息量化判据来评价融合效果,结果表明小波变换比传统的像素级加权平均融合算法效果更好．     

基于视觉特性的图像融合质量评价新方法

建立图像融合质量评价标准是图像融合中急需解决的问题之一,本文在分析讨论了现有主、客观评价方法的基础上,提出的一种新的结合主观和客观因素的图像融合质量评价方法,该方法无需理想图像,同时充分考虑了人类视觉特性.通过对红外与微光图像在不同融合算法下的质量进行评价表明,该方法是一种实用的、有效的图像融合质量评价方法,可以为选择图像融合算法提供依据.     

一种静止图像质量评价指标

介绍一种新的静止图像质量评价算法，其数学模型的建立依据为：图像总的失真主要由相关损失、对比度失真和亮度损失3方面造成。该方法性能高于常用的均方误差和峰值信噪比图像质量评价方法，且简单有效。用此法对静止图像压缩中解压图像的质量进行评价，其结果与人眼的感知评价保持较好的一致。     

局部和全局特征融合的色调映射图像质量评价

人类视觉系统首先粗略地感知全局区域,然后精细地感知局部区域的图像质量.针对色调映射图像的质量评价问题,考虑人眼视觉机制的特性,提出一种融合局部和全局特征的无参考图像质量评价算法.首先从全局特征出发,考虑了颜色矩、全局熵和欠曝光/过曝光条件下的明暗分布特性,得到相应的全局特征;然后结合局部对比度、局部熵和分块小波能量,得到相应的局部特征;最后,融合全局特征和局部特征,使用支持向量回归进行特征训练,建立图像特征空间与感观质量分数的关系,得到图像质量评价模型.在公开的ESPL-LIVE HDR数据库上验证,实验结果表明,提出的方法与主观评分有较高的一致性,并且性能优于目前较优秀的无参考图像质量评价算法.     

基于奇异值分解的图像质量评价

分析了传统的基于灰度误差的图像质量评价算法的局限,扩展了图像质量评价的定义.考虑原始图像和畸变图像尺寸不一致的情况,提出了用奇异值分解把图像矩阵转为向量,用奇异值向量之间的夹角作为图像的质量评价指标.实验表明:提出的基于奇异值向量夹角的准则对压缩、噪声和旋转、平移、尺度等几何畸变等都具有好的性质;且适于文中扩展的质量评价的定义.最后对实验结果和人类视觉系统的主观评价进行了比较分析.     

无参考JP EG压缩图像质量评价改进算法

针对传统JPEG压缩图像质量评价算法存在高计算复杂度的问题,通过改进经典的JPEG压缩图像质量评价算法,以无参考为基础,提出一种快速有效的质量评价算法。该算法将人眼视觉系统特性引入到图像质量评价体系中,利用局部方差选取人眼感兴趣图像块代替整体图像,并只针对感兴趣图像块做特征提取处理,计算得出3个图像的特征值,最后将所有特征值整合为一个评价值,获取原始整体图像的客观质量评价参数。仿真测试结果表明,与传统整体图像JPEG压缩图像评价算法相比,该算法皮尔逊相关系数提高0．01,与主观评价结果更为一致;运算速度提高一倍,降低了运算复杂度。     

基于视觉特性的无参考型遥感图像质量评价方法

影响遥感图像成像质量的主要是模糊和噪声这2种失真因素,二者在空域和频域互相影响互相抑制,因此很难对同时存在这2种失真的遥感图像进行客观图像质量评价。该文利用人类视觉系统对模糊和噪声两种激励的响应特性不同,结合结构相似性度量方法,提出了一种基于视觉特性的无参考型图像质量评价方法。该方法同时考虑了模糊和噪声两方面因素,它不需要参考图像作为图像质量评价依据。实验结果表明:该方法的评价结果与全参考型图像质量评价方法的结果具有较高的相关性,是一种准确可靠的无参考型图像质量评价方法,并且易于实现。     

基于人眼视觉特征的立体图像质量客观评价方法

在充分利用人类视觉特性的基础上,模拟人眼感知立体图像的方式,提出了一种立体图像质量客观评价方法。该方法考虑了对比度敏感度、多通道结构和掩盖特性等多种人眼视觉特性．在处理HVS模型的多通道中,将图像的空间频率按视觉系统的掩盖效应特点分成5个带分别进行滤波,以改变原始图像的空间频率实验结果表明,所提出的方法与主观评价结果基本一致,能够反映图像质量以及立体感的优劣．     

基于加权结构相似度的图像融合质量评价

利用结构信息理论,提出了基于加权结构相似度的图像融合质量评价方法.该方法充分考虑了图像的结构信息和人眼的视觉特性,无需标准参考图像,可以为不同场合下选择不同的算法提供依据.不同融合算法的质量评价结果表明该方法是有效的.     

基于ETM+遥感图像的图像融合试验及评价方法

为了对比分析不同方法在融合ETM+遥感图像的高空间分辨率全色波段和多光谱波段的效果,选取基于彩色技术的IHS和RGB变换、基于图像变换技术的PC变换、Gram-schmidt变换和基于算数技术的Brovey变换4种融合方法,对研究区域ETM+图像进行了融合,并采用衡量信息量的信息熵、标准差及衡量光谱保真能力的偏差指数和相关系数进行了融合效果评价。融合结果表明:依Brovey、IHS、PC、Gram-Schmit方法融合后的图像,其光谱保真程度逐渐降低。Brovey变换最大限度保持了原始图像的光谱信息,而空间信息的详细程度较差;IHS变换空间融合后的图像空间细节信息最大,但光谱保真能力差;PC变换和Gram-schmidt变换后融合图像的光谱保真和空间信息详细程度介于Brovey和IHS之间;Brovey和IHS有较好的融合效果。     

一种基于视觉加权处理的图像质量评价方法

本文提出了一种新的图像质量客观评价方法－－视觉加权均方误差（ＷＭＳＥ）,该方法以归一化均方误差为基础,结合人眼视觉特性,采用子带分割和视觉加权等处理方法,使评价结果与ＣＣＩＲ５００标准的主观评价相吻合,实现了主观评价客观化的目标,对加噪后的降质图像进行实验的结果表明,该方法是有效的,可靠的,且易于实现。     

基于频域的结构相似度的图像质量评价方法

基于结构相似度信息(SSIM)的图像质量评价方法结构简单、评价性能优于峰值信噪比(PSNR),但是在研究中发现SSIM不能很好地评价严重模糊的图像。该文提出一种基于频域的结构相似度(FSSIM)的图像质量评价方法。该方法将频域信息作为图像的主要结构信息,根据人眼视觉系统(HVS)对不同频率分量的敏感程度不同,对离散余弦变换后的各频率分量加权后得到图像的频域函数。由频域函数、亮度函数和对比度函数计算得到结构相似度。实验结果表明,FSSIM比SSIM和PSNR更符合人眼视觉系统特性,能较好的评价图像质量。     

基于梯度的结构相似度的图像质量评价方法

虽然基于结构信息的图像质量评价方法——结构相似度（SSIM）模型结构简单、评价性能优于峰值信噪比（PSNR）或均方误差（MSE）模型，但SSIM模型不能较好地评价严重模糊的降质图像．文中提出了一种基于梯度的结构相似度（GSSIM）图像质量评价方法，该方法将梯度作为图像的主要结构信息．实验结果表明，GSSIM模型比SSIM和PSNR（MSE）模型更符合人眼视觉系统特性，能较好地评价模糊图像的质量．     

小波模拟CSF加权的失真图像质量评价

提出一种基于小波变换模拟对比敏感度(CSF)特性的加权结构相似度(W-MSSIM)评价方法.采用表达直观、计算简便的结构相似度(SSIM)模型替代模拟人眼视觉因素的各种公式,利用不同空间频带的小波系数进行对比敏感度特性加权,从而分别对被测试图像和参考图像提取出人眼感兴趣的中高频信息,然后进行结构相似度对比,以克服SSIM方法不能对失真图像有效评价的缺陷.经过实验验证,该方法的评价结果与HVSNR和ESSIM方法相比更符合主观评价.     

基于小波域数字水印的图像质量评价方法

为了进一步提高部分参考型图像质量评价方法的准确性和水印隐藏性,提出了一种基于小波域数字水印的图像质量评价方法.首先结合人类视觉系统的特性检测原始图像的纹理丰富区域,获得水印嵌入指示图;然后将原始图像进行3层小波分解,根据水印嵌入指示图,在每个小波系数块内嵌入自定义水印,运用量化参数自动调节系统确保数字水印的隐藏性;最后通过失真图像的水印复原率实现对图像的客观质量评价.与传统的图像客观质量评价方法(PSNR)和部分参考型图像质量评价方法(RRIQA)的对比实验表明,文中提出的方法在预测精确性上分别高出8.5%和4.4%,单调性上分别高出5.4%和2.2%,一致性上分别高出5.7%和3.4%.     

Information-based reduced reference image quality assessment incorporating non-tensor product wavelet filter banks

To achieve the better performance of image quality assessment, this paper develops an information-based scheme. First, visual maps that contain visual information are extracted by non-tensor product wavelet filter banks at different scales. Subsequently, to model visual difference （VD） caused by image degradations, the variation of information entropy between distorted and reference images is employed. Then the final visual quality is calculated with the VDs at each scale. In experiments, evaluation results show that it performs very well in terms of high accuracy of image quality measurement as well as low data rate.