非下采样Contourlet变换域多聚焦图像融合方法

针对同一场景的多聚焦图像融合问题,提出基于脉冲耦合神经网络(PCNN)的非下采样Contourlet变换(NSCT)域融合方法.将源图像经过NSCT变换生成的低通子带系数和带通方向子带系数输入PCNN,将各神经元迭代产生的点火频数构成点火映射图.采用接近度函数描述点火映射图邻域特性的关联程度,根据邻域接近度为融合图像选择相应的子带系数,通过NSCT逆变换得到融合结果.实验分析表明,新的融合方法在很大程度上保留了多聚焦图像的清晰区域和特征信息,具有比经典小波变换、Contourlet变换和常规NSCT方法更好的融合性能.     

NSCT域内基于自适应PCNN的红外与可见光图像融合方法

提出一种在图像的非下采样Contourlet变换(NSCT)域内基于脉冲耦合神经网络(PCNN)的融合方法。首先采用NSCT对严格配准的待融合图像进行多分辨率多方向分解, 得到低频子带和高频方向子带;然后使用各子带系数的空间频率作为PCNN对应神经元的自适应连接强度系数,使用改进的拉普拉斯能量和作为PCNN每个神经元的外部激励,经过PCNN点火过程获得各子带对应的点火映射图,并通过判决选择算子确定融合图像的各子带系数;最后采用NSCT逆变换对低频子带系数和高频方向子带系数进行重构,得到融合图像。使用红外与可见光图像进行仿真实验的结果表明,本文方法优于基于小波变换、NSCT及传统NSCT与PCNN结合的图像融合方法。       

非下采样Contourlet变换耦合区域特性的多聚焦图像融合算法

为提高图像融合质量,较好地保留原始图像的光谱特性,避免融合图像光谱退化,提出非下采样Contourlet变换耦合区域特性多聚焦图像融合算法。采用非下采样Contourlet变换(nonsubsampled contourlet transform,NSCT)对图像进行多尺度精细分解,获取图像多层次分解子带;利用分割块区域能量函数,构造区域能量度量模型,获取区域能量相似系数,判定低频子带对应的加权系数,完成图像低频子带的融合。根据分割高频子带时形成的行列特征,形成区域锐度模型,获取高频子带分割块中的区域锐度值,利用该锐度值建立分割块判定函数,完成高频子带的融合。最后,采用非下采样Contourlet变换的逆变换得到融合图像。结果表明,与已有图像融合算法相比,本文图像融合算法融合质量更好。     

基于纹理特征与广义相关性结构信息的医学图像融合

结合多尺度变换的图像特征,提出了一种基于纹理特征与相关性结构信息的医学图像融合方法。首先对已配准的源图像进行非下采样Contourlet变换,得到低频、高频子带系数。其次考虑人眼视觉对纹理特征的敏感性,提出局部差分计盒维数来统计图像的纹理信息;分析NSCT高频子带兄弟系数间及其父子系数间的强相关性,分别计算出系数间的结构相似度与邻域拉普拉斯能量和,作为高频子带系数间的广义相关性结构信息。然后对低频提出Sigmoid函数自适应融合,对高频采用广义相关性结构信息取大法。最后进行逆NSCT变换得到融合图像。通过灰度与彩色图像融合实验发现,该算法不仅可以保留源图像的边缘信息,还得到较好的客观评价指标和视觉效果。     

基于多特征的遥感图像融合算法

针对基于多尺度几何变换的遥感图像融合算法细节表现能力不足的缺陷,提出了一种新的基于多特征的遥感图像融合算法。首先,对多光谱图像进行HSI变换,将得到的亮度分量和全色图像分别进行非下采样的Contourlet变换(NSCT),得到低频和高频子带系数;然后,对低频子带系数采用像素绝对值选大的规则进行融合,对于高频子带系数的选择,考虑到不同的因素如(方差、能量、平均梯度)对图像质量的影响不同,提出了一种基于多特征的融合规则;最后,对融合后的低频和高频系数分别进行了逆NSCT变换和逆HSI变换得到融合图像。实验结果证明,该方法可以有效将全色图像的空间信息注入到多光谱图像中,并与HSI变换、Contourlet变换等融合算法相比,该方法在主观和客观评价上优于其他几种融合方法,具有更好的融合效果。     

两种变换域相结合的医学图像融合

为了克服单一图像分析方法在图像分解时存在的局限性,采用两种变换域相结合的方法来实现CT/MRI图像融合。利用基函数多尺度和多方向性的特点,对CT与MRI源图像进行非下采样Contourlet变换(NSCT);将分解之后的CT低频近似部分和MRI低频近似部分再分别进行小波变换,小波分解与融合之后得到融合图像的低频系数,而对NSCT变换后的高频细节部分利用邻域能量取大方法得到融合图像的高频系数;再对高频系数与低频系数进行逆NSCT变换得到融合图像。结果表明,两种变换域结合的算法比单一的多尺度分析算法更有效可行,使得融合图像对比度更高、更清晰。     

基于NSCT域平均梯度能量驱动红外与可见光图像融合算法

针对红外与可见光图像融合造成的成像边缘存在模糊区域问题，提出一种基于非下采样轮廓波变换(Nonsubsampled Contourlet, NSCT)域平均梯度能量驱动的红外图像(IFR)与可见光图像(VBI)融合算法，首先对IFR和VBI分别进行NSCT变换，得到低频、中频、高频子带系数，低频融合采用平均梯度能量(Average Gradient Energy, AVGE)取最大的方法进行融合，中频融合采用空间频率(Spatial Frequency, STF)取最大值进行融合，高频提出了一种平均梯度能量驱动脉冲耦合神经网络(Average Gradient Energy Pulse Coupled Neural Network, AVGE-PCNN)的融合方法进行融合，采用逆非下采样轮廓波变换(Inverse Nonsubsampled Contourlet Transform, INSCT)得到最终融合图像，实验采用三组不同场景的IFR和VSI图像进行融合处理。通过对比实验证明，提出的融合方法在改善图像边缘模糊方面效果良好，主观评估和客观评价均优于DWT、DTCWT、NSCT算法...     

Contourlet域的多极化SAR图像自适应融合方法

针对不同极化SAR图像的融合,提出了一种基于Contourlet变换的自适应窗口图像融合方法．首先对原始图像进行Contourlet变换,将图像分解为一个低频予带和多个不同方向的高频子带．对分解后的低频子带进行邻域能量加权融合,对各方向高频子带采用依据SAR图像斑点噪声特征的变化自适应地调整融合窗口的方法.通过对两极化SAR图像进行融合实验并与小波变换等融合结果比较,表明本文方法融合后的图像在视觉特性以及客观评价统计因子上取得了更好的效果,融合后的图像提供了比原始图像更丰富的信息．     

基于NSCT变换的红外图像增强新算法

针对夜间红外图像噪声大、对比度低的问题,探讨一种基于正态分布特性和NSCT变换相结合的夜间红外图像增强算法。充分利用了高频子带的系数标准差、系数均值和每个子带系数最大值的构造自适应阈值,保护图像的边缘细节,抑制图像噪声;提出一种新的弱边缘系数增益函数,有效地提升了图像的弱边缘信息。低频系数采用了基于正态分布特性的对比度拉伸增强算法。     

基于复合分解与直觉模糊集的红外与可见光图像融合方法

针对传统的基于多尺度变换的红外与可见光图像融合算法的不足,提出一种基于复合分解与直觉模糊集的红外与可见光图像融合方法。采用NSCT将源图像分解为低频子带和高频子带,进一步采用潜在低秩表示模型将低频子带分解为低频基础子带和低频显著子带;针对低频基础子带、低频显著子带和高频子带的特征,采用不同的融合规则,其中,低频基础子带以视觉显著度为权重系数采用加权求和作为融合规则,低频显著子带以绝对值最大为融合规则,高频子带以直觉模糊熵最大选择为融合规则;通过NSCT逆变换得到红外与可见光融合图像。通过对比多组融合图像主、客观评价结果表明,该方法能有效保留边缘信息,保留较多的源图像信息,在视觉质量和客观评价方法优于其他图像融合方法。     

一种新的NSCT超分辨率图像复原技术

考虑到非下采样Contourlet变换具有多尺度性和多方向性,提出了一种基于非下采样Contourlet变换的图像复原算法.首先对给出的序列低分辨率图像进行图像配准,对配准图像进行非下采样Contourlet变换,分解成低频及高频部分,对低频和高频分别采取不同的融合策略进行融合,再对融合后的高频和低频进行非下采样Contourlet变换逆变换得到融合图像.对融合后的图像再进行非下采样Contourlet变换,分别对高频细节和低频进行插值,再经非下采样Contourlet逆变换复原成高分辨率的图像.实验表明,该算法在主观效果和客观评价上均优于传统复原算法,是一种可行的图像复原新算法.     

视觉显著性指导的红外与可见光图像融合算法

为了获取适合人眼观测的高质量红外与可见光融合图像,提出了一种基于视觉显著性指导的红外与可见光图像融合算法。首先,利用改进的流形排序法分别检测红外与可见光图像的视觉显著性区域;然后,采用非下采样轮廓波变换对红外和可见光图像进行多尺度、多方向分解,从而获取各自低频子带和高频子带,并将视觉显著性的检测结果用于指导分配低频子带的融合权重,即依据显著度大小赋予不同的权值,而高频子带的融合则依据局部标准差准则赋值;最后,通过非下采样轮廓波逆变换获得融合图像。实验结果表明:这种算法不仅可以保全可见光图像中的细节信息,而且能够精确地突显出红外目标信息,具有较好的视觉效果, 增强了红外与可见光复合前视系统的识别性能。     

基于区域能量的NSST域偏振图像融合算法

针对传统的偏振图像融合方法存在图像细节丢失、边缘模糊、对比度下降等不足,提出了一种基于区域能量的非下采样剪切波变换域(NSST)偏振图像融合方法。首先,利用NSST对源图像进行分解,获取源图像的低频子带系数和高频子带系数;然后,对分解得到的低频系数基于区域能量加权融合,对高频系数先基于区域能量取大融合,再应用引导滤波进行细节增强;最后,通过NSST逆变换得到融合图像。实验结果表明,融合后的偏振图像能够较好地保留细节信息,同时使边缘更加清晰,图像标准差、平均梯度、信息熵、对比度、空间频率相对传统方法均有不同程度的提高,具有更好的视觉效果。     

一种基于NSCT和自适应PCNN医学图像融合的改进算法

由于医学影像成像原理不同,不同模态图像的质量、空间和时间特性有较大区别,因此临床上需要将不同模态的图像融合进行综合分析。为了准确并全面地融合MRI和PET图像,提出了一种基于NSCT和自适应PCNN医学图像融合的改进算法。算法采用NSCT得到图像的低频和各方向子带信息,采用符合人类视觉系统的自适应PCNN选择融合图像系数,重构得到融合图像。采用颅脑MRI和PET医学图像进行了仿真实验。结果表明,基于NSCT自适应PCNN算法在提高空间纹理细节和减少颜色失真方面明显优于其它的融合算法。     

基于经验小波的太阳能电池缺陷图像融合

为解决太阳能电池的弱缺陷检测问题,提出一种基于二维张量经验小波的多光谱图像融合算法。使用一组特定波长的光源采集太阳能电池片图像信息,对图像进行顶帽变换抑制背景噪声;使用经验小波变换对预处理图像进行分解,分别对获得的高低频子带图像采用基于极大值的显著性融合规则进行融合,将融合后的高低频子带图像进行小波反变换获得最终的融合图像。在相同的采集条件下获取五类色差电池片图像,进行算法测试试验,并从图像视觉效果和客观评价指标两方面与其他算法分析比较。试验结果表明,此算法不仅具有良好的适应性,而且在保持光谱信息和抑制噪声等方面均取得良好的效果。     

一种邻域一致性的NSCT域多传感器图像融合算法

针对同一场景多传感器图像融合问题,提出了一种基于邻域特性的非采样Contourlet变换域融合新算法．首先对待融合图像进行非采样Contourlet变换分解,由邻域平均能量与方差构造各点的能量方差决策值,基于决策值最大原则选择低频子带系数,从而在保持图像亮度的同时融合更多的边缘细节;基于邻域能量最大原则选择带通方向子带系数,以保留更多的边缘．最后反变换得到融合图像．采用多聚焦图像及红外与可见光图像进行仿真实验,并对融合结果进行了主客观评价．实验结果表明,该算法较好地融合了亮度及边缘细节,避免了引入人为噪声,得到了具有更好的视觉效果和量化指标的融合图像．     

基于视觉显著性和NSCT的红外与可见光图像融合

结合非下采样轮廓波变换的平移不变性,提出了一种基于视觉显著性的红外与可见光图像融合算法。首先,利用引导滤波器改进显著性检测算法并将其用于红外图像;然后,对红外图像和可见光图像进行非下采样轮廓波变换以得到各自的低频与高频子带;最后,在低频与高频子带的融合中分别采用红外图像显著性指导法与绝对值取大法。实验结果表明,与多种相关算法相比,该算法所得融合图像在突出红外目标的同时还具有丰富的可见光背景信息,具有更好的视觉融合效果和客观质量评价。     

一种基于Shearlet变换的图像质量客观评价方法

提出一种新的图像质量评价方法,将Shearlet变换捕捉视觉感知特征的能力和人类视觉系统的感知特性相结合来描述各种失真引起的图像质量的变化。该评价方法首先对参考图像和失真图像进行Shearlet分解,再对分解得到的不同尺度下的子带系数进行对比敏感度掩膜。然后根据由参考图像子带系数确定的感知阈值来计算参考图像和失真图像的各个子带中可感知到的系数所占的比例。最后通过比较失真图像相对于参考图像可感知到的系数所占比例的变化程度,综合得到图像质量的客观评价。分别在LIVE数据库和不同失真程度的图像集上对本研究算法进行有效性和合理性实验。实验表明本研究所获得的客观质量评价结果与人类的主观质量评价具有较高的一致性,能够很好地反映人类的主观感受。