采用多尺度隐式马尔可夫模型的红外图像背景抑制

提出了一种基于多尺度隐式马尔可夫模型的红外图像背景抑制方法来解决红外弱小目标检测技术中复杂背景干扰的问题.根据红外目标和背景杂波所具有的不同统计分布特性,利用剪切波变换分解后各尺度、各方向子带内和子带间的系数之间的关系,建立了基于剪切波变换的多尺度隐式马尔可夫模型.通过期望最大化算法计算最优背景参数,分离红外图像中弱小...     

结合目标提取和压缩感知的红外与可见光图像融合

针对红外与可见光图像融合易受噪声干扰从而使目标信息减弱的问题,提出了一种基于目标区域提取和压缩感知的融合算法。首先,在频率域上对红外图像进行显著区域检测得到其对应的显著度图,并在显著图指导下结合区域生长法提取红外图像的目标区域,有效抑制噪声与复杂背景的干扰。然后,用非下采样剪切波变换对待融合的图像进行分解,采用不同的融合策略分别对目标与背景区域的高、低频子带进行融合。针对背景区域提出一种新的基于多分辨率奇异值分解和压缩感知的融合规则,最后,进行非下采样剪切波逆变换得到融合图像。与其他算法的对比实验结果表明,本文算法能更好地突出目标区域,保留图像细节信息,抑制噪声干扰;图像质量评价指标中的信息熵、标准差、互信息、边缘保持度分别提高了3.94%,19.14%,9.96%和8.52%。     

基于改进的非下采样剪切波变换多聚焦图像融合技术的研究

针对多聚焦图像融合的具体问题,文中提出一种基于改进的非下采样剪切波变换(NSST)的图像融合方法。NSST变换更加有利于保持图像的边缘和轮廓信息,同时保持了图像的平移不变性。在对原图像进行多尺度几何变换后,针对图像融合过程中源图像不同清晰指标,采用改进的绝对值取大的融合规则处理经过多尺度几何变换后的高频系数;采用基于区域加权的拉普拉斯能量和的方式处理低频系数,将得到的高、低频系数经过NSST逆变换最终得到融合图像,实验结果表明,对于多聚焦图像融合,文中提出的算法,不仅在主观视觉方面获得了良好的效果,而且在客观评价标准方面也优于传统的多聚焦融合算法。     

基于Red-Black小波变换的多光谱图像融合方法

针对张量积小波在多光谱图像融合中的不足,提出了一种基于Red-Black小波变换的多光谱图像和高空间分辨率全色图像融合方法.首先对多光谱图像进行IHS变换,将得到的亮度分量和高空间分辨率全色图像进行直方图匹配,并分别作多尺度Red-Black小波分解,然后对低频部分采用加权平均、高频部分采用替代的融合算法对分解子图像进行融合,最后对融合后的各级子图像进行Red-Black重构和IHS逆变换得到融合结果图像,采用客观性能指标对融合结果图像进行了评价.实验结果表明,该方法有较好的融合效果,其保持光谱质量和空间分辨率信息的能力比基于IHS变换融合方法、基于DWT的融合方法和基于IHS-DWT的融合方法都强.     

利用脉冲耦合神经网络的图像融合

为了获得对同一场景更为准确、全面和可靠的图像描述,提出了一种基于脉冲耦合神经网络(PCNN)的图像融合方法。将多源传感器图像配准后的各个源图像用9/7小波变换的提升算法进行分解,从而得到各个源图像的低频分量和高频分量。对于低频分量,采用像素绝对值选大法进行融合;而高频分量则作为PCNN的输入,在迭代结束后,通过比较PCNN点火次数得到一系列融合子图像;然后,用9/7小波的提升算法将获取的一系列多尺度融合子图像进行反变换得到最终的融合图像。设计了可见光图像与红外图像的融合实验,对融合图像的熵、平均梯度、标准差、空间频率进行了定量比较。当使用标准源图像进行融合时,各值比使用传统小波变换与PCNN相结合的图像融合方法分别高0.0104,0.2459,0.1131和0.2846。     

采用非采样Contourlet变换与区域分类的红外和可见光图像融合

提出基于多尺度变换和区域相结合的红外与可见光图像融合方法,用于有效保留红外图像与可见光图像中的空间信息及热目标信息,提升融合图像的可观测性和可理解性。首先,基于非采样Contourlet变换(NSCT)方法对红外和可见光图像进行初步融合,采用基于局部能量的规则融合低通子带系数,根据尺度内各方向子带的相关性原则融合带通方向子带系数。然后,计算初次融合后所得的融合图像与源图像的结构相似性(SSIM),根据源图像与初次融合图像的结构相似程度对图像进行区域分类,得到相似区域分类标识图。最后,依据区域内各自的相似度特性,分别采用不同的融合策略进行二次融合,从而得到最终的融合结果。实验结果表明:该方法能够充分提取源图像的区域特征和纹理特征,融合结果在主观和客观评价上均优于目前流行的融合方法。与仅使用NSCT法进行融合相比,实验所采用的两组图像的质量评价指标分别提高了16%、85%、54%、36%和18%、102%、84%、41%。表明该方法在主客观评价上均优于双树复杂小波变换(DTCWT)、NSCT、冗余离散小波变换(RDWT)等方法。     

基于小波多尺度分解的区域图像融合及算法研究

提出一种新的图像融合方法,该方法首先利用小波变换对要融合的图像进行多尺度小波分解;然后对分解后的各层上不同频带的子图像采用不同的融合处理技术,即在低频城内采用平均算子进行融合处理,以保留图像的背景信息,在高频域内对分解后的小波系数矩阵采用区域特征进行融合处理;最后将融合的低频分量和高频细节分量结合进行小波逆变换得到融合图像.采用该融合算法对两幅不同位置聚焦的图像进行融合实验,结果表明,采用该方法可以得到较好的融合效果.     

利用Contourlet变换和方向Teager能量的图像融合

提出一种基于Contourlet变换和方向Teager能量的图像融合算法。首先采用Contourlet变换对图像进行分解,然后高频子带图像分别按行和列进行Teager能量计算,选取最大Teager能量作为融合算子,对于低频系数和方向高频系数采用最优加权系数算法来实现图像的融合处理。实验结果表明,提出的算法与小波分解算法相比不仅可以保留原始图像边缘和纹理信息,而且可取得良好的融合视觉效果。     

基于小波多尺度分解的区域图像融合及算法研究

提出一种新的图像融合方法,该方法首先利用小波变换对要融合的图像进行多尺度小波分解;然后对分解后的各层上不同频带的子图像采用不同的融合处理技术,即在低频域内采用平均算子进行融合处理,以保留图像的背景信息,在高频域内对分解后的小波系数矩阵采用区域特征进行融合处理;最后将融合的低频分量和高频细节分量结合进行小波逆变换得到融合图像。采用该融合算法对两幅不同位置聚焦的图像进行融合实验,结果表明,采用该方法可以得到较好的融合效果。     

基于小波的磨粒图像融合方法研究

针对油液磨粒检测需要,基于彩色空间变换和小波分析理论,研究磨粒多聚焦图像融合方法。该方法采用邻域梯度特征因子取大法来选取多聚焦图像清晰区域的低频系数,以进行低频融合系数的确定;采用建立新系数带以及系数取大法来进行高频融合小波系数的选取。分析小波基和分解层数对磨粒多聚焦图像融合效果的影响,结果表明,在分解层数为5时,采用db4、sym4、bior2.4小波基进行磨粒多聚焦图像融合均可获得较好的融合效果。     

基于小波变换纹理一致性测度的遥感图像融合算法

本文提出了一种基于小波变换的遥感图像融合算法，利用多分辨小波变换的系数，采用低频图像的小波系数最小值作为融合后的低频系数，高频图像根据纹理一致性测度的纹理检测确定融合规则，调整高频小波系数大小。利用小波变换对图像相对应的低频分量及各方向细节分量进行针对性融合处理，很好地将来自不同图像的特征与细节融合在一起，并对融合图像质量进行了对比评价。实验结果表明，这种方法能够在保留图像微小细节方面获得满意的结果，这种算法有效且优于传统的图像融合方法。     

Infrared and Visible Images Fusion with Multi-visual Cues

Image fusion is an important technique which combines the original information from multiple input images into a single composite image. The fused images will be more beneficial to human visual perception or further computer processing tasks than any individual input. Most of the traditional infrared and visible fusion approaches perform the fusion on the assumption that the original information is measured by local saliency features such as contrast or gradient. There is little consideration of the “interesting” or “useful” information in global. In this paper, an infrared and visible image fusion method is proposed by considering the final aim of image fusion, the human visual perception and further image processing tasks. The fusion is implemented under the non-subsampled contourlet transform based image fusion framework. The low frequency sub-band coefficients which represent the intensity of the scene are fused with the weight map which is constructed by considering both visual saliency uniqueness and task-oriented objectness, and refined by spatial consistency with guide filter. The new fusion strategy ensures that the objects being “interesting” or “useful” are preserved in the fused image. Sixteen pairs of infrared and visual images are used to test the validation of the proposed method. The experimental results show obvious improvement of the proposed method in terms of both objective and subjective quality measurements corresponding to other methods.     

基于小波变换和形态学的图像边缘检测方法

提出了一种基于小波变换和形态学的图像边缘检测方法。对源图像进行小波分解,用数学形态学法对低频子图像进行边缘检测,用小波变换法提取高频图像的边缘,采用一定的融合规则将两个边缘图像融合在一起得到一幅完好的边缘图像。这种边缘检测方法结合了小波变换法和数学形态学法的优点,对用这两种方法得到的边缘信息进行融合,有效地抑制了噪声,且边缘连续、清晰。实验结果表明,提出的这种结合方法优于单独使用数学形态学法或小波变换法。     

基于非下采样双树复轮廓波变换和稀疏表示的红外和可见光图像融合

提出了一种基于非下采样双树复轮廓波变换(NSDTCT)和稀疏表示的红外和可见光图像融合方法,以改善传统的基于小波变换的图像融合方法的不足。该方法首先利用形态学变换处理源图像,利用NSDTCT变换进行图像分解得到低频子带系数和高频子带系数。根据高低频系数的不同特点,提出改进的稀疏表示(ISR)的融合规则用于低频子带;然后将改进的空间频率作为脉冲耦合神经网络的外部输入,提出基于自适应双通道脉冲耦合神经网络(2APCNN)的融合策略用于高频子带。最后通过NSDTCT逆变换获得融合后的图像。实验结果表明:本文方法在客观指标和视觉效果方面均优于传统图像融合的方法。与传统的NSCT-SR方法相比,实验的两组图像中4个客观指标:互信息(MI)、边缘信息保留量QAB/F,平均梯度(AG)和标准差(SD)分别提高了9.89%、6.39%、104.64%、55.09%和9.53%、17.77%、95.66%、52.89%。     

A phase congruency‐based green fluorescent protein and phase contrast image fusion method in nonsubsampled shearlet transform domain

Image fusion technique is an effective way to merge the information contained in different imaging modalities by generating a more informative composite image. Fusion of green fluorescent protein (GFP) and phase contrast images is of great significance to the subcellular localization, the functional analysis of protein, and the expression of gene. In this article, a phase congruency (PC)‐based GFP and phase contrast image fusion method in nonsubsampled shearlet transform (NSST) domain is presented. The input images are decomposed by the NSST to acquire the multiscale and multidirection representations. The high‐frequency coefficients are fused with a strategy based on PC and parameter‐adaptive pulse coupled neural network (PA‐PCNN), while the low‐frequency coefficients are integrated through a local energy (LE)‐based rule. Finally, the fused image is generated by conducting the inverse NSST on the merged high‐ and low‐frequency coefficients. Experimental results illustrate that the presented method outperforms several state‐of‐the‐art GFP and phase contrast image fusion algorithms on both qualitative and quantitative assessments.     

非下采样轮廓波变换在故障分类中的应用

基于非下采样轮廓波变换的多尺度分解和多方向分解的特性,提出一种用于时频图像特征提取的方法。首先,将振动信号变换到时频域得到时频图像,并利用Matlab将得到的时频图像转换为灰度图像;其次,对该图像进行非下采样轮廓波变换,得到其高频和低频子带,根据高频子带和低频子带所包含信息不同,研究不同的特征提取方法,笔者提取高频子带的能量和低频子带的均值、标准差作为特征值;最后,利用支持向量机(support vector machine,简称SVM)对齿轮箱的不同程度故障以及滚动轴承故障进行分类测试。实验结果验证了该方法提取时频图像特征量的有效性,为设备的状态识别提供了一种有效的方法。     

结合引导滤波和卷积稀疏表示的红外与可见光图像融合

为了解决红外与可见光图像融合时信息容易相互干扰、影响融合质量的问题,将引导滤波、高斯低通滤波与非下采样方向滤波器组相结合,提出一种新的图像融合方法。利用引导滤波和高斯低通滤波,将源图像分解为低频近似部分、强边缘部分和高频细节部分,并将高频细节部分进行非下采样方向滤波,进一步得到高频方向细节部分;对低频近似部分应用基于局部区域能量的融合规则,对强边缘部分提出一种基于卷积稀疏表示的融合规则,对高频方向细节部分提出改进的脉冲耦合神经网络的融合规则,得到相应的融合部分,并通过逆变换得到最终的融合图像。对多组红外与可见光图像的实验结果表明,算法得到的融合结果的主观视觉效果和客观评价指标均优于传统的图像融合方法,其客观评价指标中的标准差、信息熵、互信息、平均梯度和空间频率相比融合效果较好的基于离散小波变换和稀疏表示的融合方法平均提高20.28%、2.24%、47.41%、5.34%、8.02%。     

基于MAP估计的复小波域局部自适应绝缘子红外热像去噪方法

为了从强白噪声干扰的红外热像中提取真实的绝缘子盘面温度场信息,提出一种基于MAP估计的复小波域局部自适应去噪方法.首次证实了绝缘子红外热像双树复小波变换(DT-CWT)系数服从拉普拉斯分布,并对不同滤波器组采用各自最精细分解层子带系数估计噪声方差,利用待估计点圆形邻域系数估计信号方差,且随分辨率变化调整圆形邻域半径,使得MAP估计的无噪声系数更为准确,提高了去噪图像质量.实验结果表明,该方法比传统的Wiener滤波法、基于离散小波变换和DT-CWT的贝叶斯阈值去噪方法具有更高的信噪比,在有效去除图像噪声的同时,图像细节信息保留更完好.