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.     

oRGB颜色空间的夜视图像彩色融合

针对红外与可见光双波段夜视图像增强提出了基于oRGB颜色空间的彩色融合算法。选择亮度与颜色分离的对立色颜色空间,应用多尺度Top-hat变换方法将红外与可见光增强融合图像作为伪彩色图像的亮度分量,根据双波段图像的差异性并结合参考图像色调构造颜色分量;为避免线性变换的颜色传递方法容易造成灰度级压缩或过饱和情况,在分析颜色传递机理的基础上,使用非线性的直方图匹配方法实现颜色传递。实验结果表明,融合图像的颜色分布更自然,纹理细节、整体亮度和对比度等视觉特征表现更优。     

基于二代小波变换和PCNN的高光谱图像融合算法

采用信息融合技术可以降低高光谱遥感图像的分析难度。本文提出一种基于二代小波变换和脉冲耦合神经网络(PCNN)的融合算法。在利用自适应子空间分解技术将高光谱图像的数据空间划分为数个子空间后,对各子空间内的每一波段图像进行二代提升小波分解。对低频系数部分进行方差加权融合的同时利用PCNN的脉冲同步和全局耦合特性对高频系数部分进行选取,最后用二代小波逆变换得到各子空间的融合图像.其仿真实验结果显示:所提算法有效降低了高光谱图像维数,很好保留了原图像的信息,效果优于单一的一代小波和二代小波融合算法。     

基于Curvelet变换的遥感图像融合研究

Curvelet变换是继小波变换之后,更适合图像处理的一种新的多尺度变换分析方法,相比小波而言,它更加适合分析二维图像中的曲线或直线状边缘特征,而且具有更高的逼近精度和更好的稀疏表达能力,同时也具有很强的方向性.本文论述了Curvelet变换的理论和实现算法,基于考虑图像中的那些弱的边缘,提出了一种利用Curvelet变换进行遥感图像融合的方法.实验结果分析表明:将Curvelet变换引入图像融合,能够更好地提取原始图像特征,为融合图像提供更多信息,使融合图像在较好地保留光谱信息的同时,空间细节信息得到增强,优于典型的IHS变换、主分量变换及小波变换图像合方法.     

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。     

一种改进的基于小波变换的遥感图像融合方法

针对多光谱与全色图像的融合,提出一种改进的基于小波变换的融合方法,首先对多光谱图像进行IHS变换,其次将全色图像和多光谱图像的强度分量进行改进的基小波变换的比值融合,并用融合结果取代多光谱图像的强度分量,最后再做IHS逆变换得到融合图像.实验结果证明融合算法较IHS变换算法和常用的小波融合算法有更好的融合效果.     

一种基于HSI和小波变换的可见光和红外图像融合新方法

针对传统的HSI(色度—饱和度—亮度)图像融合方法易出现颜色失真和传统的小波融合方法存在分块模糊的现象,文中提出一种基于HSI和小波变换的可见光和红外图像融合新方法。该方法首先通过HSI变换获得红外和可见光图像的亮度成分,采用基于方差匹配度的融合规则对两者进行小波融合,得到新的亮度分量,并选用红外图像的饱和度分量和可见光图像的色度分量,进行HSI逆变换获得最终融合图像。实验结果表明:该方法在提高图像清晰度、突出图像细节和热目标等方面效果显著。     

基于二代Curvelet变换和ProbShrink算法的红外图像背景抑制

为了提高红外复杂背景下弱小目标的检测性能,提出了一种基于二代Curvelet变换和ProbShrink算法的红外图像背景抑制新方法。弱小目标在二代Curvelet变换后表现为高频信息,而二代Curvelet系数表示了边缘信息的稀疏,抑制其低频系数即能很好地去除大部分复杂背景。本文通过对高频子带系数单一分布和联合分布的分析,确定包含目标信息的子带位置,利用ProbShrink算法对高频系数中的背景系数进行有效地缩减。实验结果显示,对输入信噪比为4．16dB的复杂云层进行背景抑制后,其输出信噪比能达到40．04dB,优于小波和二代Curvelet的方法,表明本文算法能够很好地抑制红外图像背景,保留弱小目标信息。     

基于自适应PCNN和小波变换的多聚焦图像融合算法

提出了一种基于自适应PCNN和小波变换的新型多聚焦图像融合算法。首先,对待融合的两幅图像进行小波分解得到两组多尺度图像,然后在小波域充分利用PCNN的同步激发特性,进行基于PCNN的融合策略设计。使用不同频率下小波系数的局域熵作为PCNN对应神经元的链接强度,经过PCNN点火获得参与融合图像在小波域中的点火映射图,根据点火时间计算点火映射梯度图,再通过判决选择算子,判定并选择点火时间梯度最大的小波系数作为融合系数。最后对融合后的小波系数进行重构生成融合图像。该方法中,根据设置的迭代次数来确定阈值调整时间常量 ,从而在迭代结束时,所有小波系数均得到激发,充分反映了点火时间的先后次序。实验结果以及与其他融合算法的比较分析表明,所提出的算法能有效地突出边缘细节、更好地保持图像的空间分辨力。     

Simultaneous Fusion and Denoising of Panchromatic and Multispectral Satellite Images

To identify objects in satellite images, multispectral (MS) images with high spectral resolution and low spatial resolution, and panchromatic (Pan) images with high spatial resolution and low spectral resolution need to be fused. Several fusion methods such as the intensity–hue–saturation (IHS), the discrete wavelet transform, the discrete wavelet frame transform (DWFT), and the principal component analysis have been proposed in recent years to obtain images with both high spectral and spatial resolutions. In this paper, a hybrid fusion method for satellite images comprising both the IHS transform and the DWFT is proposed. This method tries to achieve the highest possible spectral and spatial resolutions with as small distortion in the fused image as possible. A comparison study between the proposed hybrid method and the traditional methods is presented in this paper. Different MS and Pan images from Landsat-5, Spot, Landsat-7, and IKONOS satellites are used in this comparison. The effect of noise on the proposed hybrid fusion method as well as the traditional fusion methods is studied. Experimental results show the superiority of the proposed hybrid method to the traditional methods. The results show also that a wavelet denoising step is required when fusion is performed at low signal-to-noise ratios.     

基于三通道不可分对称小波的多聚焦图像融合

针对Daubechies系列小波不具有对称性、张量积小波变换只强调水平和垂直方向的不足,提出了一种基于三通道不可分对称小波的多聚焦图像融合方法.利用矩阵扩充的方法,给出了一种三通道不可分对称小波滤波器组的构造方法,用所构造的不可分小波滤波器组分别对多聚焦图像作非下采样多尺度分解,采用低频分量系数值取小、高频分量系数绝对值取大的融合规则对分解后的子图像进行融合.实验结果表明,该方法有较好的融合效果,其融合结果图像有较丰富的边缘信息、较高的清晰度和空间分辨力,其融合性能比基于不作采样的张量积离散小波帧变换的融合方法的融合性能好.     

基于小波系数邻域特征的图像融合

在利用小波变换进行图像融合的基础上,研究了融合因子的选取方法。由于小波变换在时域和频域中同时具有良好的局部特性,为了很好地利用小波变换的这种特征,提出了利用小波系数的邻域特征(邻域方差)来定义融合因子的思想。评价融合算法的性能应该从融合图像的信息增加量和融合图像的失真度两个方面来评价,融合图像的熵用来描述融合图像的信息含量,相对熵可以描述融合图像的失真度,评价结果显示出其方法的实用性。实验表明该算法用于医学图像的融合能得到很好的效果。     

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%。     

基于模拟多曝光融合的低照度全景图像增强

针对低照度全景图像存在的对比度低、视觉效果差等问题,提出了一种基于模拟多曝光融合的低照度全景图像增强算法。首先,将原图像从RGB颜色空间转换到HSV颜色空间,以图像信息熵作为度量估计最佳曝光率,采用亮度映射函数对V分量进行增强处理,再将其转回RGB颜色空间得到过曝光图像;接着,以低照度图像和过曝光图像为输入,采用曝光插值法合成中等曝光图像;然后,采用多尺度融合策略将低照度图像、中等曝光图像和过曝光图像进行融合,得到融合后的图像;最后,通过多尺度细节增强算法对融合后的图像进行细节增强,得到最终的增强图像。通过与NPE,LIME,SRIE,Li,Ying,RtinexNet算法相比,在不同场景的全景图像上,亮度顺序误差(LOE)最小为322,自然图像质量评估器(NIQE)最小为2.32,无参考空间域图像质量评估器最小为5.71,结构相似度(SSIM)最高达到0.82,综合性能优于其他对比算法。实验结果表明,本文算法能够有效地提升低照度全景图像的质量。     

基于DCT变换的图像融合方法研究

提出了一种基于离散余弦变换(DCT)以及一种结合小波变换与DCT变换的图像融合新方法。前者将源图像进行分块DCT变换,依据DCT系数的高频能量,对源图像的对应区域进行融合。后者利用DCT系数的高频能量对小波分解后得到的低频子图进行融合,同时以此为依据对小波最高分解层的小波高频系数进行选择,其他分解层的小波高频系数依据最大局部方差准则进行融合。依照平均误差、峰值信噪比以及均方根误差等客观评价标准,将新方法与其他常用的基于小波变换或DCT变换的融合方法进行了比较。实验结果表明,结合小波变换与DCT变换的图像融合新方法获得的融合效果优于其他方法。该方法与常用的基于小波变换的融合方法相比,其平均误差减少了40.8%~69.5%,峰值信噪比提高了9.9%~15.6%,均方根误差减少了34.8%~47.5%,评价结果与目视效果相吻合,表明该方法能有效地提高图像融合的质量。基于DCT变换的图像融合新方法的融合效果仅次于结合小波变换与DCT变换的图像融合新方法且其计算量相对较少,适用于实时处理。     

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%。