利用基追踪算法实现图像压缩感知重建研究

压缩感知理论突破了奈奎斯特采样频率的限制,利用该理论研究和实现了二维图像的压缩采样和重建。该方案利用小波变换实现图像稀疏化,利用标准伪随机数均匀分布和二维中心傅里叶变换生成随机测量矩阵,并对小波变换后的高频子带进行加权采样,用改进的基追踪算法实现二维图像压缩感知重建。仿真实验结果表明,该方案重建图像的客观评价PSNR效果较好。     

基于NSCT与DWT的压缩感知图像融合

针对基于非下采样轮廓波变换(NSCT)的压缩感知图像融合算法,存在融合图像局部细节信息表达不足的问题,提出一种基于NSCT与离散小波变换(DWT)的压缩感知图像融合算法。首先,对图像进行NSCT变换,得到低频系数和高频系数;然后,对高频系数进行压缩融合,并通过重构算法恢复融合的高频系数;而对低频系数,采取基于小波变换的融合方法;最后,对融合的高频系数和低频系数进行NSCT逆变换,得到最终的融合图像。实验结果表明:本文算法使融合图像的质量,在主观和客观方面都得到了明显改善,最终的融合图像具有更多的细节特征和更清晰的边缘轮廓。     

多层离散小波变换系数的稀疏向量构造的改进

融合离散小波变换和压缩感知的图像压缩方案很好避免了采用离散余弦变换和压缩感知时所带来的块效应,但当前基于单层离散小波变换的算法压缩比较低,基于多层离散小波变换的算法重构质量不佳。为了解决这些不足,根据离散小波变换系数的特点,对现有基于多层离散小波变换的算法提出了改进。图像经小波变换后,保留图像最高层低频系数,高频系数的构造方式给予适当改进。实验结果表明,与现有算法相比,重构图像的PSNR值得到2～4 dB提高。     

基于DWT的高频系数压缩感知图像融合

传统的基于DWT的压缩感知图像融合方法针对的是整个稀疏系数,由于小波系数的低频部分为非稀疏的,导致其压缩重构质量差。针对该问题,提出了一种基于DWT高频系数压缩测量的融合方法,该压缩模式可以提高重构信号的质量,进而提高融合图像的效果。首先,对图像作小波稀疏变换,得到低频和高频系数,并对高频系数压缩测量得到测量值;然后,在小波域和压缩域分别进行融合,并对融合后的测量值进行重构得到融合后的高频系数;最后,经小波逆变换得到融合后的图像。实验结果表明,本压缩感知模式较传统的压缩感知模式在减少压缩数据量的同时提高了图像的融合效果。     

基于小波域的压缩感知超分辨率重建方法

为了提高超分辨率图像的重构效果,提出了一种基于小波域的压缩感知超分辨率重建方法.首先采用小波变换对低分辨率图像进行分解,得到低分辨率图像的低频子带与高频子带,然后采用压缩感知技术分别对低频子带和高频子带进行重建,并通过小波逆变换得到最终重建图像,最后在MATLAB 2012平台上进行仿真实验.结果表明,相对于其他图像重建方法,本文方法的重建图像视觉效果更加理想,不仅提高了低分辨率图像重建精度,而且提高了图像重建效率,可以满足图像处理的实时性、在线性要求.     

一种基于非采样Contourlet变换红外图像与可见光图像融合算法

针对同一场景红外图像与可见光图像的融合问题,提出了一种基于非采样Contourlet变换(Nonsubsampled Contourlet Transform,NSCT)图像融合算法.算法首先采用NSCT对源图像进行多尺度、多方向分解,得到低频子带系数和各带通方向子带系数.然后,针对低频子带系数的选择,提出了一种基于红外图像与可见光图像物理特征的"加权平均"系数选择方案;针对各带通方向子带系数的选择,结合人眼视觉特性,提出了一种基于区域能量匹配的系数选择方案,得到融合图像的NSCT系数.最后经过NSCT逆变换得到融合图像.实验结果表明该算法可获得较理想的融合图像,其融合效果优于传统的基于离散小波变换以及离散小波框架变换的图像融合算法.     

基于无下采样小波-Contourlet变换的图像融合算法

针对目前最新发展的无下采样Contourlet变换,同时具有方向性、各向异性和平移不变性的特点,并结合多孔小波变换的优点,提出了一种新的基于无下采样小波-Contourlet变换图像融合算法.通过对航空图像进行无下采样小波-Contourlet变换的多分辨分解得到高频和低频系数,并根据不同分解面的系数特性,采用不同的加权融合规则进行融合.实验结果表明,此方法相对于传统的变换法,取得了更佳的融合结果.     

利用边缘信息的多尺度分块压缩感知自适应采样方法

在小波域多尺度压缩感知框架下,被完整保留的低频系数存在着许多可利用的图像信息。本文在分析了不同尺度之间、以及同一尺度之内的系数块存在能量差异的基础上,提出了利用边缘信息的多尺度分块压缩感知自适应采样方法(EAS)。该方法首先利用低频系数提取出边缘信息,然后将边缘信息分块,加权计算每个块的边缘信息度,根据边缘信息度判断每个系数块的能量大小,将其转换成每个子块的自适应采样率,从而实现多尺度分块压缩感知的自适应采样。采用医学图像,含有复杂纹理的自然图像和含有严重噪声的SAR图像三类测试数据,验证了EAS方法的性能。数值实验结果表明,EAS方法对不同的压缩感知算法均有很大的提升,能够显著提高图像的重构质量和视觉效果。      

基于非亚采样Contourlet和SWT的多光谱图像和全色图像的融合算法

该文研究了多尺度几何分析工具非亚采样Contourlet变换(NSCT),提出一种新的全色图像和多光谱图像融合的方法。该方法首先对全色图像和进行过IHS变换的多光谱图像的亮度分量进行NSCT变换,对于二者的低频近似系数再进行平稳小波变换(SWT)并融合,进一步提高融合图像的空间信息量,对于高频细节系数,采用基于局部平均梯度的方法进行融合,经过逆NSCT得到融合图像。实验结果表明,该文提出的方法在保留多光谱图像的光谱信息的同时,增强了融合图像的空间细节表现能力,提高了信息量,并且优于传统的基于IHS变换、小波变换、双树复小波变换及Contourlet变换的融合方法,该方法是有效可行的。     

分布式压缩的图像关联重建方法

针对通信网络有限带宽传输大数据量图像信息的瓶颈问题,提出了基于系数整合法的分布式压缩传输的图像重建新方法,首先通过对原图像进行分块小波变换获得子图像小波系数向量,从而大大降低压缩编码系统的数据传输量,再对压缩编解码的子图像小波系数进行关联处理,形成原图像的整体小波变换系数向量,最后采用小波反变换实现原图像的重构.仿真分...     

基于二进小波变换的边缘保持图像插值算法

利用离散二进小波变换(DDWT)所具有的良好的多尺度边缘提取特性以及子带间的相关性,提出了基于DDWT的边缘保持图像插值算法。算法利用多尺度边缘的指数衰减规律预测损失掉的高频子带中的边缘,并利用三次样条插值算法恢复损失掉的高频子带中的非边缘信息。最后通过离散二进小波合成得到高分辨率图像。实验结果显示,该算法优于传统的双线性和双三次插值算法。对于像Lena这样的纹理较少的图像其峰值信噪比(PSNR)提高了2dB以上,而对其它图像插值的结果也有不同程度的质量改善,插值的结果更符合人的视觉系统特性。     

基于压缩感知的图像处理与重构方法

针对图像修复和插值等图像处理问题进行研究,通过将图像修复和插值模型在压缩感知(CS)理论的框架下进行转换,建立了新的图像修复和插值模型,该模型与CS理论中的重构模型相对应。对此转化得到的重构问题,基于图像在复数小波变换上的稀疏性,利用迭代硬阈值方法求解重构模型,进而获得重构图像。仿真和实测数据处理结果验证本文方法的有效性。     

基于压缩感知的图像压缩抗干扰重构算法

针对传统图像变换压缩方法压缩的图像经无线信道传输时受高斯随机干扰导致重要变换系数失真出现重构图像局部内容缺失的现象,本文根据压缩感知(CS)信号分量具有同等重要性的特性,理论分析了去除失真CS信号分量以抵御干扰的可行性,提出一种基于CS的图像压缩抗干扰重构算法。算法首先假定已知受高斯随机干扰的比特所对应的CS信号分量的位置,然后根据这些位置确定新的CS信号和重构矩阵,再进行阈值迭代重构。仿真结果表明,本文算法在低误码率(BER)下得到精确重构的图像,在高BER下得到图像内容无缺失仅全局质量小幅下降的重构图像。因此,基于CS的图像压缩抗干扰重构算法能够较好地克服变换压缩方法以及阈值迭代重构算法抗干扰能力低的不足,从而为图像无线传输抗高斯随机干扰问题提供一种可行的解决方案。     

一种像素级多算子红外与可见光图像融合方法

给出了一种新的基于多尺度分解的像素级图像融合方法。该方法利用小波变换对每一图像进行多尺度分解,按照不同的融合规则,采用多种融合算子去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。该方法被成功地用于红外与可见光图像的融合处理。实验结果表明该融合方法十分有效,获得的融合图像更符合人们的视觉特性、更有利于机器视觉。     

一种基于小波多尺度边缘检测的图像融合算法

该文提出了一种新的基于多尺度边缘检测的小波图像融合方法,是一种利用图像边缘特征的小波图像融合方法,融合过程利用了图像的多尺度边缘信息。为了更好地保持图像的边缘,该文在图像融合过程中将图像去噪与边缘检测相结合。提出了一种物理意义明确的小波最佳分解层数的确定方法。利用统计分析的评判准则,如熵、标准偏差等,评价二维多聚焦图像不同小波分解层的融合效果,表明该方法提高了图像的熵和标准偏差的值,算法效果良好。     

改进SPIHT算法对医学图像的压缩

医学图像是医学诊断和疾病治疗的重要根据。为了实现图像的存储和远程医疗中快速传输图像的要求,必须对图像进行压缩。先分析CT医学图像经过小波变换后系数的统计特性,在基于小波变换的基础上,用SPIHT算法对CT医学图像进行压缩编码。提出了2种针对CT医学图像压缩编码改进的SPIHT算法。一是细化扫描产生的有效值,二是将小波变换后系数的低频近似部分按二进比特进行传输。用Matlab进行仿真,仿真结果表明改善了峰值信噪比。     

Noise reduction for magnetic resonance images via adaptive multiscale products thresholding

Edge-preserving denoising is of great interest in medical image processing. This paper presents a wavelet-based multiscale products thresholding scheme for noise suppression of magnetic resonance images. A Canny edge detector-like dyadic wavelet transform is employed. This results in the significant features in images evolving with high magnitude across wavelet scales, while noise decays rapidly. To exploit the wavelet interscale dependencies we multiply the adjacent wavelet subbands to enhance edge structures while weakening noise. In the multiscale products, edges can be effectively distinguished from noise. Thereafter, an adaptive threshold is calculated and imposed on the products, instead of on the wavelet coefficients, to identify important features. Experiments show that the proposed scheme better suppresses noise and preserves edges than other wavelet-thresholding denoising methods.