一种基于数学形态学与小波域增强的滤波算法

为了有效滤除图像高斯噪声,将数学形态学与小波域增强相结合,提出了一种高斯噪声新型滤波算法.该算法首先将噪声图像进行二维小波分解,得到低频和高频子图像;然后保留低频子图像不变,对各高频子图像根据其噪声分布特点分别设计出多角度、多结构逐级形态学滤波器进行滤波处理,并进行小波分解系数重构;最后对经过形态学滤波后的图像进行2层小波分解,通过设计出一种新型小波增强函数对不同幅值的小波系数进行不同程度的收缩处理,在此基础上进行分解系数重构.将自适应中值滤波与数学形态学滤波与本文算法进行比较,实验证明本文滤波算法其去噪效果优于前两种算法.     

基于双树复小波变换的自适应图像融合方法

双树复小波具有平移不变性、方向选择性、有限冗余等特点,用于图像融合,优于传统的小波变换方法。本文提出一种基于双树复小波变换的自适应图像融合方法,源图像复小波分解后低频采用PCA,高频采用区域能量算法。通过对可见光和红外图像的融合实验,结果证明了双树复小波的优势和所用融合算法的有效性。     

基于引导滤波与双树复小波变换的红外与可见光图像融合

针对传统图像融合算法目标不突出、边缘及纹理细节不清晰或缺失、对比度降低等问题，提出一种基于引导滤波（GF）和双树复小波变换（DTCWT）的红外与可见光图像融合算法。首先，根据红外与可见光图像的特点，在DTCWT分解前对可见光图像进行GF增强，同时对经DTCWT分解后的红外高频分量进行GF增强；然后，根据不同频带系数特点，提出一种基于显著性的自适应加权规则对红外与可见光低频子带分量进行融合，采用一种基于拉普拉斯能量和（SML）与梯度值向量的规则对不同尺度、方向下高频子带进行融合；最后，对融合后的高、低频系数进行DTCWT逆变换以得到最终重构图像。将所提算法与6种高效融合算法进行对比评价，实验结果表明，所提融合算法在不同场景下具有显著的目标特征，同时背景纹理和边缘细节清晰，整体对比度适宜，并且在4类客观评价指标上也取得了较好的效果。     

基于改进谱残差显著性图的红外与可见光图像融合

为了将可见光图像与红外图像中的细节信息更多的呈现在融合图像中,突出目标特征并获得更好的图像视觉效果,本文提出一种基于改进谱残差显著性图的红外与可见光图像融合方法。首先用改进的谱残差显著性检测算法提取红外图像的显著性图并获得融合图像的显著性系数,然后对源图像进行双树复小波分解,并根据特定的融合规则分别对图像的低频部分以及高频部分进行融合,最后采用双树复小波逆变换重构获得最终的融合图像。实验表明,本文融合方法相较于传统融合方法融合质量更高并且在视觉效果上有显著提升。     

一种小波域多方向自适应加权伪中值滤波算法

为了有效地滤除红外图像中的噪声,提出了一种小波域多方向自适应加权伪中值滤波算法。该算法首先对红外噪声图像的各高频分解子图像分别进行噪声点检测和标记;然后根据各子图像中像素点分布特征分别设计出4类具有多方向性的滤波模板进行自适应加权滤波;最后将低频分解子图像与滤波后的各小波高频分解子图像进行重构。分别将中值滤波(MF)、伪中值滤波(PMF)、极值中值滤波(EMF)、加权中值滤波(WMF)、以及本文算法应用于标准测试图像以及红外图像去噪,并引入峰值信噪比(PSNR)、平均绝对误差(MAE)进行去噪效果评定。标准测试图像和红外图像仿真结果表明,该算法性能明显优于PMF,且相对于与其余几类同类型算法而言,也具有一定的优势。     

双色红外图像融合在目标检测中的应用

针对双色红外的图像融合特点,提出了一种基于在小波分解域中,在高频子带上采用区域能量测度融合规则,在低频子带上采用加权平均融合规则。首先,双色红外成像系统分别对中波和长波红外图像进行提升小波分解,提取出2幅图像的低频和高频信息,并采用不同的融合规则对低频和高频子带图像进行融合,然后通过提升小波反变化对各层系数进行重构,得到目标区域的融合图像。而后再通过小波软阈值化去噪,最后进行目标自动检测。通过实验对比证明,提出的融合规则更好地提高了目标的检测和识别概率。     

基于提升小波变换的红外图像双重滤波算法

为了有效抑制红外图像中的随机噪声,采用一种基于提升小波变换的双重滤波算法来进行处理。该算法对含有噪声的红外图像实现第1次提升小波分解,然后对获得的低频和高频分解系数再次实现提升小波变换,舍弃由低频系数经过第2次提升小波变换后获得的低频系数以及由高频系数经过第2次提升小波变换后获得的高频系数。对剩余的高频系数和低频系数分别采用改进阈值函数模型以及改进非局部均值滤波算法进行处理,在此基础上实现小波系数重构。为了改善滤波后图像视觉效果,再引入直方图均衡化算法进行处理。通过理论分析和实验验证,获得了相关的标准测试图像和红外图像测试结果以及峰值信噪比和结构相似度测试数据。结果表明,该滤算法对于高质量地去除红外图像中的噪声是有帮助的。     

一种基于椒盐噪声新型组合滤波算法仿真研究

提出了一种新型组合滤波算法。该算法首先在噪声方差估计、滤波模板类型和尺寸大小等方面对自适应维纳滤波进行改进,对图像噪声进行预处理;其次将预处理后的图像进行二维多尺度小波分解,由于低频子图像基本不受噪声污染,故不作处理;然后对开关中值滤波分别从噪声检测、噪声分类、噪声滤波等方面进行改进,并给出具体实现步骤,用于小波域高频子图像滤波;最后将滤波后高频子图像和低频子图像进行小波系数重构。实验结果表明,两类改进滤波算法在滤波性能上均优于原始算法,在抗噪性和细节保持等方面具有一定优势。     

基于小波变换和改进Top-Hat滤波的红外小目标检测

提出了一种基于小波变换与改进Top-Hat滤波的有效地红外小目标检测算法。该方法首先对红外图像进行单层小波分解,分别得到近似、水平、垂直和对角四个分量;接着,对近似分量进行改进Top-Hat滤波,并将滤波结果与原近似分量进行差分,得到差分图像,将其再与水平分量进行融合形成新的近似和水平分量。同时将垂直和对角分量的小波系数置零,进行小波重构。最后,为了进一步凸显红外小目标,采用了基于直方图的灰度变换方法对重构图像进行增强。实验结果证明本文所提出的算法能准确地检测出红外小目标,且鲁棒性较好。     

非抽样双树复小波域的BPP-NMF图像融合

提出了一种非抽样双树复小波变换（UDT-CWT）与基于块主元旋转的非负矩阵分解（BPP-NMF）相结合的多聚焦图像融合算法。利用UDT-CWT具有完美的平移不变性及良好的方向选择性,首先对图像进行多尺度、多方向分解并得到低频子带和高频子带系数;然后对低频子带系数采用块主元旋转的非负矩阵分解的融合策略,高频系数则选用高斯加权区域能量与区域标准差一致性选择的融合准则。最后对融合后的系数进行UDT-CWT逆变换得到重构图像。选用多组多聚焦图像进行融合并对融合结果进行主观视觉、客观方面的评价。试验结果表明,该融合算法不仅具有良好的视觉效果,同时在客观评价指标也优于一般的融合策略,验证了该算法的有效性。     

基于SGWT和多显著性的红外与可见光图像融合

由于谱图小波变换（Spectral Graph Wavelet Transform, SGWT）可充分利用图像在图域中的光谱特性,本文结合其对不规则小区域表达的优势,提出了一种基于多显著性的红外与可见光融合算法。首先应用SGWT将源图像分解成一个低频子带和若干个高频子带;对于低频系数,将多个互补的低层特征结合起来,提出了一种适合人眼视觉特征的多显著性融合规则,对于高频系数,充分考虑邻域像素的相关性,提出了一种区域绝对值取大规则;最后,应用了一种加权最小二乘优化（weighted least squares, WLS）方法对谱图小波重构的融合图像进行优化,在突出显著目标的同时尽可能多地保留可见光的背景细节。实验结果表明,与DWT（Discrete Wavelet Transform）、NSCT（Non-down Sampled Contourlet Transform）等7种相关算法相比,在突出红外目标的同时还能保留更多的可见光背景细节,具有较好的视觉效果;同时在方差、熵、Q_abf和互信息量4个客观评价上也均占据优势。     

Low bit-rate cloud-based image coding in the wavelet transform domain

The rapid growth of image resources on the Internet makes it possible to find some highly correlated images on some Web sites when people plan to transmit an image over the Internet. This study proposes a low bit-rate cloud-based image coding scheme, which utilizes cloud resources to implement image coding. Multiple- discrete wavelet transform was adopted to decompose the input image into a low-frequency sub-band and several high-frequency sub-bands. The low-frequency sub-band image was used to retrieve highly correlated images (HCOIs) in the cloud. The highly correlated regions in the HCOIs were used to reconstruct the high-frequency sub-bands at the decoder to save bits. The final reconstructed image was generated using multiple inverse wavelet transform from a decompressed low-frequency sub-band and reconstructed high-frequency sub-bands. The experimental results showed that the coding scheme performed well, especially at low bit rates. The peak signal-to-noise ratio of the reconstructed image can gain up to 7 and 1.69 dB over JPEG and JPEG2000 under the same compression ratio, respectively. By utilizing the cloud resources, our coding scheme showed an obvious advantage in terms of visual quality. The details in the image can be well reconstructed compared with both JPEG, JPEG2000, and intracoding of HEVC.     

基于DT-CWT的红外与可见光图像自适应融合

针对低可见光图像和红外图像的特点,提出一种基于DT-CWT的自适应图像融合算法.该算法具有好的平移不变性和方向选择性,更适合于人类视觉.先对源图像作双树复小波变换,充分考虑各尺度分解层的系数特征,对低通子带引入免疫克隆选择,根据统计评价准则定义亲和度函数,自适应获得最优融合权值;对高通子带则根据人类视觉特性定义局部方向对比度,并作为融合准则,突出和增强了各源图像的对比度与细节信息.实验结果表明:与基于小波的融合结果相比较,本文的融合算法自适应性和鲁棒性更强,较好地保护和显示了源图像中的边缘和细节信息,对比度和清晰度都有所提高.     

基于NSST-DWT-ICSAPCNN的多模态图像融合算法

为了增加融合图像的信息量,结合非下采样剪切波变换（Non-Subsampled Shearlet Transform, NSST）和离散小波变换（Discrete Wavelet Transform, DWT）的互补优势,提出了改进的多模态图像融合方法。采用NSST对两幅源图像进行多尺度、多方向的分解,得到相应的高频子带和低频子带;利用DWT将低频子带进一步分解为低频能量子带和低频细节子带,并利用最大值选择规则融合能量子带;采用改进连接强度的自适应脉冲耦合神经网络（Improved Connection Strength Adaptive Pulse Coupled Neural Network, ICSAPCNN）分别融合细节子带和高频子带,并对能量子带和细节子带进行DWT逆变换,得到融合的低频子带;采用NSST逆变换重构出细节信息丰富的融合图像。实验证明,提出的算法在主观视觉和客观评价方面均优于其他几种算法,且能同时适用于红外与可见光源图像、医学源图像的融合。     

基于小波变换与像元对目标的短波红外图像增强算法

弱光夜视是短波红外成像的重要应用领域之一。针对短波红外弱光图像对比度低,增强后噪声也被放大的特点,提出了一种基于小波变换与像元对目标的短波红外图像增强算法。首先通过小波变换获得不同频率成分的子带图像;然后对低频子带图像进行基于像元对目标的灰度变换处理,对高频子带图像进行可变阈值降噪处理;最后通过小波反变换将处理后的子带重构得到增强结果。将该算法与基于直方图的增强算法,全局优化线性窗口色调映射算法和自然保持增强算法进行比较,采用图像的信息熵和基于Michelson法则的对比度增强度量作为客观评价指标,结果表明本文算法更为有效地提高了短波红外弱光图像的对比度,抑制了噪声的增强,提升了图像的视觉效果。     

基于二维模态分解与斑块对比度相结合的红外小目标检测算法

红外小目标检测在红外目标搜索跟踪等应用中发挥着重要作用。文中提出一种二维经验模态分解与多尺度斑块对比度算法相结合的红外小目标检测算法。首先,利用二维经验模态分解将红外图像分解成不同尺度的模态分量,再将低频模态分量去掉进行图像重构,实现对背景杂波的抑制。然后,将重构图像做为多尺度斑块对比度算法的输入,生成目标结果图。最后,对目标结果图进行自适应阈值分割,检测出真实的红外小目标。实验仿真结果表明,该算法与现有算法相比,在不同背景下能够有效抑制背景对目标的干扰,具有较高的检测率,验证了该算法的有效性和鲁棒性。     

基于热辐射信息保留的图像融合算法

针对现有的红外与可见光图像融合算法无法很好地保留红外图像热辐射信息这一问题,提出了一种基于热辐射信息保留的图像融合算法。通过NSCT（non-subsampled contourlet transform）变换对红外与可见光图像进行多尺度分解,得到各自的高频子带和低频子带,可见光低频子带部分经拉普拉斯算子提取特征后与红外低频子带部分叠加得到融合图像的低频系数,高频部分使用基于点锐度和细节增强的融合规则进行融合以得到高频系数,最后通过逆NSCT变换重构得到融合图像。实验表明,相较于其它图像融合算法,所提算法能在保留红外图像热辐射信息的同时,保有较好的清晰细节表现能力,并在多项客观评价指标上优于其它算法,具有更好的视觉效果,且在伪彩色变换后有良好的视觉体验,验证了所提算法的有效性和可行性。     

Shearlet变换和奇异值分解的图像隐藏方法

为了更好地平衡Shearlet域图像隐藏不可见性、鲁棒性和算法时间复杂度之间的关系,提出了一种基于Shearlet变换和奇异值分解的图像隐藏方法。利用Shearlet变换的能量聚集性、小波包分解低频子带抗攻击性强和矩阵奇异值良好的稳定性,载体图像先进行Shearlet分解,得到的低频子带再进行二级小波包分解。将秘密图像的重要信息位平面隐藏到小波包分解低频系数的奇异值矩阵中,次要信息嵌入Shearlet高频子带中。实验表明,该算法对高斯噪声、滤波和剪切等攻击都有较好的鲁棒性,同时,不可见性较好,时间复杂度较低。     

基于引导滤波和模糊算法的红外背景抑制算法

为了减少背景对红外小目标检测结果的影响,同时降低检测虚警率,采用了基于引导滤波和模糊算法的红外背景抑制算法,利用非下采样轮廓波多尺度、多方向的分解机制,将红外序列图像分解为低通子带和带通子带;再利用引导滤波对低通子带处理,以平滑图像、抑制噪声、增强背景细节;带通子带则采用模糊算法处理,实现目标和残留背景分离;最后将各子带图像通过非下采样轮廓波逆变换,得到了背景抑制图像。结果表明,该方法可以将均方误差降至5~10,有效抑制了背景,突出了目标。该研究为提高复杂背景下的红外小目标检测精度提供了支持。