图像融合的量化评价方法及实验分析

图像融合是图像信息的综合处理，是将同一对象的一个或更多的图像合成在一幅图像中，以便比原来的任何砷岳图像更容易地为人所理解。介绍了图像融合的各种评价方法，包括：熵、交叉熵、交互信息量、均方误差、均方根误差、峰值信噪比。本文利用sym4小波变换的方法进行融合，将融合结果用各种量化评价方法进行了比较，结果表明交叉熵与交互信息量是行之有效的评价方法。     

图像融合的量化评价方法及实验分析

图像融合是图像信息的综合处理,是将同一对象的一个或更多的图像合成在一幅图像中,以便比原来的任何一幅图像更容易地为人所理解。介绍了图像融合的各种评价方法,包括:熵、交叉熵、交互信息量、均方误差、均方根误差、峰值信噪比。本文利用sym4小波变换的方法进行融合,将融合结果用各种量化评价方法进行了比较,结果表明交叉熵与交互信息量是行之有效的评价方法。     

基于小波系数相关性的图像融合新方法

文中在阐述小波变换原理的基础上,针对融合算子的构造,给出了一种新的基于小波系数相关性的融合方法。以分解后的高频子图像的区域均值、方差、协方差统计参量构造匹配度和加权因子,以此对高频子图像的对应区域进行融合计算;低频部分采取加权平均融合规则;最后,通过小波逆变换得到融合图像。用熵、交叉熵和交互信息量对融合结果进行了客观评价,并与其它几种算法进行了比较。实验结果表明,此方法融合效果要优于一般融合方法,计算也比较简单,有一定的工程实用价值。     

夜视融合图像质量客观评价方法

为建立通用、客观的融合图像质量评价方法，在分析图像质量评价与融合图像质量评价关系基础上，给出了图像质量评价与融合图像质量评价的一般表达式。依据信息理论和结构相似度评价方法，对建立的4种客观评价指标，采用4种融合方法获得的36幅融合图像进行了主观评价实验，统计分析结果显示，结合人类视觉系统的客观评价方法优于熵、交互信息量等评价指标，但仍未达到高度的主客观一致性，说明构建通用、高效、主客观一致性好的融合图像质量评价指标存在较大难度，同时对可能存在的原因进行了分析。     

图像融合评价方法的研究

图像融合就是用一种特定的算法将两幅或多幅图像合成为一幅新图像.图像融合的评价包括主观评价和客观评价.本文总结介绍了现有的图像融合评价方法,其中着重介绍了图像融合的客观评价方法,可分为5类:统计特性评价方法;信息量评价方法;图像清晰度评价方法;信噪比评价方法;光谱信息评价方法.然后又介绍了两种新的图像融合评价方法,最后提...     

红外与微光图像融合质量评价方法研究

图像融合质量评价标准是目前图像融合中急需解决的问题之一,在分析讨论了现有主、客观评价方法的基础上,以亮度、对比度和信息量为依据,提出的一种新的结合主观与客观因素的图像融合质量评价方法.该方法无需理想图像,同时又反映了人类的视觉特性(HVS).通过对不同场景下的红外与微光图像采用多种不同的融合算法进行质量评价实验表明,该方法是一种实用的、有效的图像融合质量评价方法,可以为不同环境下选择不同的图像融合算法提供依据.     

多传感器图像融合效果评价方法研究

采用多传感器图像融合方法，利用信息在多个测度空间的互补性可得到更多的有用信息。融合后的图像应保留原图像的重要细节，且不引入会影响图像后续处理的虚假信息，这就需要对融合的效果进行评判，而融合图像质量的评价问题目前还是图像融合研究的一个薄弱环节。讨论了融合图像质量的评价问题，提出带反馈信息图像融合的结构模型。评述了融合图像的单因素评价、模糊积分综合评价、D—S证据理论综合评价、粗糙集理论的评价方法、以信息量为标准的评价、加权求和法综合评价等方法。     

图像融合质量评价方法研究

图像融合的清晰度直接影响到图像融合系统的实用性.在分析现有主客观图像质量评价方法的基础上,提出了以亮度、对比度和信息量为基础的图像融合质量评价方法.利用多种图像融合算法,对红外与微光图像融合后的结果进行了质量评价.实验表明,该方法是一种实用的、有效的车载图像融合质量评价方法.     

基于神经网络的图像融合效果综合评价

针对单因素指标评价图像融合效果时只考虑融合图像某一方面的特征，缺乏全局性等问题，提出了一种基于神经网络的图像融合效果综合评价方法。该方法采用图像熵值、空间频率值、交叉熵平均值、均方差平均值构成单因素评价指标集，利用模糊积分求出单因素指标融合效果评价值，并以此作为神经网络的输入对其权值进行训练，最终获得综合评价指标。通过大量红外与可见光图像融合的效果评价实验，证明该方法评价结果合理，主客观评价有较好的一致性。     

基于拉普拉斯金字塔变换方法的多波段图像融合规则比较

为了选取基于拉普拉斯金字塔变换融合方法效果较好的融合规则来提高多波段图像融合质量,现结合12种融合规则对可见光、红外短波和红外长波图像进行融合,通过主观人眼视觉观察与客观评价中的信息量、统计特性和人眼视觉特性的评价指标对融合效果进行分析比较,找到融合效果较好的融合规则。实验结果表明,低频使用等值加权平均时,融合效果较差,对比度低。高频使用绝对值取大、低频使用区域匹配时,融合结果清晰,评价指标最高,便于人眼观察。高频使用区域能量取大、低频使用区域匹配度取大时,融合结果可以充分显示边缘和纹理信息。高频使用一致性检测和区域方差时融合效果一般。     

利用量化判据进行多聚焦融合图像的重构分析

提出一种基于对比度视觉模型的图像融合自适应分块搜索算法,利用几种量化判据,即均方根误差、熵、交叉熵和互信息进行融合图像序列分析及效果评价,对同一场景两幅严格配准的多聚焦图像的清晰恢复进行了深入研究。通过大量的图像实验表明:无论是依据视觉的主观评价,还是客观评价准则,该方法能实现多聚焦图像对标准参考图像的精确重构或优化融合效果。     

一种遗传搜索块寻优的不同聚焦点图像融合算法

该文提出一种将遗传搜索策略应用于多聚焦图像融合子块寻优的算法,对同一场景两幅严格配准的多聚焦图像的清晰恢复进行了深入研究。该方法把图像子块大小作为遗传染色体,经过杂交、变异等操作,以便得到全局意义上的最优解。利用3种评价参量,即均方根误差、熵和互信息进行不同图像融合方法的分析及效果评价,文中讨论了两种情形,并通过大量的图像实验表明:当聚焦目标无交叉模糊区域时,该方法能实现多聚焦图像对参考源图像的重构或优化融合效果;当聚焦目标有交叉模糊区域时,该方法也取得了很好的效果,超过Laplacian算法和小波变换法。     

基于FDST和双通道PCNN的红外与可见光图像融合

为提高融合图像的细节表现力和信息冗余度,针对红外与可见光图像,提出一种基于有限离散剪切波变换（FDST）和双通道脉冲耦合神经网络（PCNN）的图像融合方法。首先,利用FDST分解红外与可见光图像得到各自的高低频子带系数;再对高低频子带系数分别采用不同链接强度的改进的空间频率激励的双通道PCNN进行融合;最后,通过FDST反变换得到融合图像。实验结果表明该算法能够有效增强图像清晰度和整体视觉效果,融合效果跟其他融合方法相比,在互信息、边缘信息传递量、标准差多个客观评价指标上具有明显提高。     

基于互信息的荧光素眼底血管造影图像序列的自动配准方法

荧光素眼底血管造影技术(FFA)是眼底疾病诊断的金标准,但是造影过程中病人不可避免地转动眼球,造成FFA图像序列中感兴趣区域(例如视网膜血管分支、新生血管)的位置发生变化,给后续的图像定量分析与病情准确评估诊断带来困难。针对上述问题,该文提出一种基于互信息的FFA图像序列配准方法。首先采用多尺度线性滤波方法分割出图像中的血管,并利用图像金字塔对分割后的图像进行下采样,然后利用互信息计算待配准图像与参考图像的相似性,通过进化策略对配准参数进行优化,获得互信息最大时图像的空间变换矩阵,实现FFA图像的配准。采用上述方法,对4位患者共计1039帧FFA图像进行测试,总体配准率达到93%,失败率仅为1%;与常用的配准方法相比,所提方法的配准率、配准速度和鲁棒性等综合性能良好,为FFA影像的定量分析在未来的临床应用奠定了基础。     

结合Shearlet变换和果蝇优化算法的甲状腺图像融合

针对甲状腺肿瘤超声图像复杂度高和SPECT图像边界模糊的特点,结合Shearlet变换能够捕捉图像细节信息和果蝇优化算法可靠性高的优势,提出了Shearlet变换和果蝇优化算法相结合的图像融合算法。首先,用Shearlet变换对已精确配准的源图像进行分解,分别得到高低频子带系数。高频子带系数采用区域能量取大的融合规则,低频子带系数使用改进的加权融合规则,并把果蝇优化算法引入低频融合过程,以互信息作为适应度函数来获取最优值,克服了原加权融合算法互信息低的缺点。最后,用Shearlet逆变换得到融合后的图像。实验结果表明,此算法在主观视觉效果和客观评价指标上优于其他融合算法。     

气象卫星红外云图与水汽图的融合技术研究

将多分辨率分析融合方法和多尺度几何分析融合方法应用于气象卫星水汽图和红外云图的融合中,并用主观视觉、平均互信息和Xydeas-Petrovic指标对各种融合算法的性能分别进行了定性和定量评价。结果表明,与源图像相比,融合图像取得了更好的视觉效果,图像中包含了更多的信息量,云体清晰度和云的层次感得到了提高,纹理变得细致了。从平均互信息和Xydeas-Petrovic指标看,多尺度几何分析融合方法的效果较多分辨率分析融合方法更好。     

结构信息最优的静止图像压缩算法研究

JPEG2000是基于小波变换的新一代静止图像压缩标准,与以往的压缩标准相比,其具有很多优点。但是JPEG2000以MSE作为图像失真评价标准,而MSE不能很好的符合人眼主观评分,进而很大地影响了JPEG2000的压缩性能。该文在JPEG2000标准框架下,提出了以结构相似度作为失真评价标准的静止图像压缩算法(SJPEG2000)。该算法以系数对图像结构信息贡献量的大小作为准则来截取码流,使压缩后的图像尽量保存原图像的结构信息。实验结果表明,该算法压缩得到的图像很好地保留了图像结构信息,压缩图像的主观质量得到提高,结构相似度值较原JPEG2000也有一定提高。     

小波域结构相似度融合图像质量评价方法

针对融合图像质量评价问题,分析了图像质量评价与融合图像质量评价的关系,给出了融合图像质量评价方法的一般表达公式,指出构造实际并不存在的参考图像是解决融合图像质量评价问题的关键。在此基础上,基于空域结构相似度评价方法,对输入源图像和融合图像分别进行小波分解,利用输入源图像小波分解系数构造参考图像小波系数,然后根据人眼视觉敏感度带通特性对参考图像和融合图像的各小波频带进行加权,从而得到整幅图像的小波域结构相似度评价指标,利用目标可探测性、细节可分辨能力和图像整体舒适性构成主观评价指标分别和交互信息量、基于空域的结构相似度比较。实验结果表明,相比于传统的客观评价方法,提出的方法所得结果与主观评价结果的一致性更好。     

图像插值方法对互信息局部极值的影响分析

多模态图像配准中常使用互信息作为配准度量,互信息中的联合概率密度函数一般是利用图像灰度对的统计值来代替的,而图像插值可能产生新的灰度对,造成互信息出现局部极值。该文利用一维信号从理论上分析了线性和最近邻两种插值方法对互信息的影响。理论分析表明,线性插值造成互信息局部极值的可能性较小,而最近邻插值会使互信息出现周期性局部极值。试验结果证实了该文的结论。分析结果对基于互信息的多模态图像配准具有理论参考价值。