NSST与引导滤波相结合的多聚焦图像融合算法

为进一步提高融合图像的对比度和清晰度,提出一种非下采样剪切波变换(简称NSST变换)与引导滤波相结合的多聚焦图像融合算法.首先,利用NSST变换对多聚焦源图像进行多尺度、多方向分解;然后针对低频子带系数,通过计算局部区域改进拉普拉斯能量和进行加权映射,构建初始融合权重,利用引导滤波修正初始融合权重,提出一种基于局部区域改进拉普拉斯能量和的引导滤波加权融合规则;针对高频子带系数,结合人眼视觉特性,通过计算显著信息、局部区域平均梯度、边缘信息和局部区域改进拉普拉斯能量和来构建初始融合权重,利用引导滤波修正初始融合权重,提出一种基于人眼视觉特征的引导滤波加权融合规则;最后,进行NSST逆变换,获得融合图像. 4组多聚焦源图像的仿真实验结果表明,无论是从主观评价还是客观评价上,与其余4种融合算法相比,本文算法均较好地保留多聚焦源图像的边缘轮廓、细节和纹理等信息,也无细节信息缺失,提高融合图像的对比度和清晰度.     

一种抗噪声的高效多聚焦图像融合算法

针对普通光学系统对图像处理算法实时性要求高及噪声环境的特点,提出一种基于拉普拉斯塔型分解伪逆重构的抗噪声图像融合算法.采用正交小波分解构建图像数据金字塔结构,重构过程采用一种新的伪逆重构算法.新算法可抑制压缩过程量化、阈值处理等带来的系统噪声及加性白噪声,算法复杂度低.可获得比原拉普拉斯金字塔变换法较优的多聚焦图像融合效果,并具有抗噪声能力.     

基于亮度校正的航拍图像拼接融合算法

针对无人飞行器航拍图像拼接可能产生拼接缝及拼接过程中占用内存过大的问题,提出一种基于亮度校正的航拍图像拼接融合算法。首先,对配准的航拍图像进行亮度校正预处理;然后,搜索图像获得最佳缝合线,并从图像重叠区域划分出过渡区域,减小拉普拉斯金字塔面积;最后,在不同区域分别采用加权融合算法和拉普拉斯金字塔融合算法对图像进行拼接。实验结果表明,提出的算法能够有效改善曝光差异,同时减小拼接时所占用的内存。     

利用拉普拉斯能量和CNN的多聚焦图像融合方法

多聚焦图像融合技术的目的是生成一幅全聚焦图像.所谓全聚焦图像,就是将不同源图像的清晰区域集成到一幅单一的图像中.传统的图像融合方法通常存在块伪影、人造边、晕轮效果、振铃效果以及对比度下降等问题.对此,本文提出了一种利用拉普拉斯能量和CNN的多聚焦图像融合方法.使用拉普拉斯能量算子可以有效的提取源图像的聚焦信息,而训练后的卷积神经网络模型从聚焦信息图中提取的聚焦特征可以有效的进行聚焦子块和离焦子块的区分.训练后的卷积神经网络模型不仅具有很好的提取活跃窗口相对聚焦度的能力,而且可以获得精确的分割边界.在经过多轮训练后,卷积神经网络模型可以很好的在源图像和分值图之间建立一种有效的映射,这对于生成一幅精准的聚焦图至关重要.采用二值分割和小区域滤波技术来对聚焦图进行进一步的修正,获得用于融合的最终决策图.最后,根据最终决策图提供的权值,对多幅源图像进行融合形成最终的融合图像.实验结果表明,无论从视觉效果还是从定量评价方面,提出的方法均优于目前已有的其它融合方法.     

基于拉普拉斯金字塔降维的人脸识别算法

针对传统的基于PCA(Principal Component Analysis)和BP(Back Propagation)神经网络的人脸识别算法运算维数高、容易出现震荡而导致识别率低等问题,提出了一种基于拉普拉斯金字塔降维的人脸识别算法,该算法首先通过对人脸图像进行拉普拉斯金字塔降维处理,在降维的同时保持了人脸图像的细节,然后用PCA进行特征提取,最后通过BP神经网络分类器进行人脸识别.利用ORL人脸图像数据库进行仿真实验,结果表明,该算法识别率较高.     

基于预处理的金字塔图像融合算法

针对经典金字塔融合算法在重构过程中由噪声叠加引起的黑斑问题,提出了一种新的基于分层预处理的红外与可见光图像融合算法。该算法对金字塔分解的各层图像进行预处理,优化各分解层图像质量后再将各自对应层融合。采用该算法融合的图像质量能降低直接对源图像进行融合时融合规则的复杂度及融合后改善图像质量处理的难度,仿真结果验证了该算法的有效性。与经典金字塔算法、同类金字塔改进算法相比,该算法包含的信息量更多。     

联合非降采样金字塔与经验模态分解的遥感图像融合算法

为了更好地进行遥感图像融合,联合非降采样拉普拉斯金字塔变换(NLP)和二维经验模态分解(BEMD),提出了一种利用分解系数绝对值和瞬时频率作为融合特征的遥感图像融合新算法.首先利用非降采样金字塔对高分辨率全色图像(PAN)进行分解,使其低频部分和低分辨率全色图像(MS)具有相同的尺度特性;再对低频部分和MS图像进行BEMD分解,得到二维内蕴模态函数(bimf)和趋势图像,并计算各层bimf的4方向瞬时频率.为了尽可能提高空间细节质量,利用瞬时频率和分解系数绝对值作为融合特征,并考虑bimf部分对应位置系数的正负关系,采用加权算法对高频细节部分进行融合;最后进行相应的BEMD和NLP逆变换,得到融合图像.实验表明,该方法对融合影像的光谱质量和空间细节质量都有较好的改善.     

一种基于小波-Contourlet的改进图像融合算法

为了解决小波变换中的方向有限性问题,并消除Contourlet变换中拉普拉斯金字塔分解存在的信息冗余,提出一种基于小波-Contourlet的区域梯度选择平均图像融合算法.该算法对低频采用加权平均规则,对高频则计算区域梯度,并采用选择平均规则,选取空间频率、交叉熵与偏差等客观评价数据.实验结果表明,在相同的融合规则下,...     

基于SIFT字典学习的引导滤波多聚焦图像融合

目前多数多聚焦图像融合算法仅仅针对解决某一类问题,如融合结果的局部细节保留能力差、空间连续性不足和对未配准的源图像鲁棒性差等.为能够同时解决以上问题,提出了一种基于SIFT字典学习的引导滤波多聚焦图像融合算法.该算法通过学习子字典克服了图像低秩表示具有全局性而局部细节描述不足的缺陷,同时子字典的分类利用图像SIFT特征的平移不变、尺度不变等特性,消除了未配准源图像融合结果出现伪影的现象.此外,在源图像的低秩表示系数融合过程中引入引导滤波,增加了融合图像的空间连续性.引导滤波的窗口大小是根据特征内容和非特征内容进行自适应选取,即属于特征内容的点选取较小的窗口,而属于非特征内容的点选取较大的窗口.为验证算法的有效性,实验过程中选取6组数据,包括3组广泛应用于研究的多聚焦图像以及3组实际拍摄的多聚焦图像.实验结果表明,该算法从主观视觉效果的定性分析和客观融合质量评价的定量分析都优于当前主流的多聚焦图像融合算法.     

基于稀疏表示和PCNN的多模态图像融合

提出一种基于稀疏表示和脉冲耦合神经网络(pulse coupled neural network, PCNN)的新方法。首先将原图像进行bandelet变换,提取出图像中的几何流和bandelet系数等重要信息,再利用PCNN进行几何流融合、根据稀疏相似度优化融合后的几何流,然后更新部分bandelet系数并根据最大绝对值规则进行融合,最后通过bandelet逆变换得到融合后的图像。仿真实验结果表明,本算法有效改善了融合效果,融合图像边缘、纹理清晰,整体效果极佳;与现有的平均值融合算法、拉普拉斯金字塔算法以及基于小波变换和PCNN的WT-PCNN算法相比,本算法得到的融合图像的灰度均值、标准差、平均梯度、互信息等指标都得到了提高。     

基于多尺度空间LLC的图像语义分类方法

为了提高图像的空间分布和语义信息的有效利用,采用金字塔模型提出一种将多尺度空间、LLC和图像语义分析相融合的图像语义分类方法.首先对图像空间域金字塔划分的各个层次的局部块分别进行线性局部稀疏编码,并对不同层次上的量化编码进行串接生成共生矩;其次使用概率潜在语义模型对图像进行语义分析以获得最终的图像表示;最后采用线性多类别SVM对图像进行分类.实验结果表明,本文提出的算法生成的图像特征具有较高的分类性能和效率.     

隐低秩结合低秩表示的多聚焦图像融合

为使多聚焦图像的融合结果能保持全局性、保留局部的细节且对未配准源图像具有鲁棒性,提出了一种隐低秩表示结合低秩表示的多聚焦图像融合算法。该算法通过对源图像进行隐低秩表示,得到图像的低秩(全局)部分和显著(细节)部分,然后对低秩部分和显著部分分别使用滑动窗口技术分块,并将分块使用4个方向的Sobel算子进行分类学习子字典,将子字典合成完整字典后进行低秩表示,接着对低秩部分和显著部分的低秩系数分别进行融合,融合过程中引入导向滤波增强空间连续性,最后将融合的低秩系数分别乘以字典得到融合后的低秩部分和显著部分,两者相加则得到最终的融合图像。为验证算法的有效性,实验过程中选取3组数据,包括2组完全配准的多聚焦图像以及1组未完全配准的多聚焦图像,分析融合结果与源图像的残差,并使用4个融合质量评价指标进行量化分析。实验结果表明,该算法在主观视觉效果和客观质量评价分析方面都优于当前主流的多聚焦图像融合算法。     

基于异构多核构架的红外与可见光实时融合系统

描述了一个自主研制的基于异构多核构架的红外与可见光图像实时融合传输系统的设计与实现方案。本系统是具有异构多核并行计算机体系结构的嵌入式高速实时图像融合处理系统,选择基于ARM与DSP组合异构双核处理器TMS320DM6467T作为中心处理单元,充分利用ARM端的传输控制功能与DSP端的超强计算能力相结合的特点,发挥两种处理器构架的性能优势。提出并实现基于“灰度世界”算法的红外图像增强方式,同时使用拉普拉斯金字塔变换对红外与可见光图像进行实时融合。实验结果表明,采用该异构多核构架的图像实时融合传输系统能够良好地解决多源图像融合算法的大数据量计算处理与系统实时性要求之间的矛盾,提高了多传感器实时图像融合处理与传输系统的处理效率和性能。     

基于平均梯度的多聚焦图像融合方法研究

平均梯度反映图像中微小细节反差和纹理变化特征.本文针对光学成像系统聚焦范围有限,很难使得同一场景中所有物体都清晰显现这一特点,将平均梯度引入到多聚焦图像融合之中.首先将图像进行分块,然后计算每一块的平均梯度,根据平均梯度大小对相应块的像素进行处理,最后得到同一场景中所有物体都能清楚显现的融合图像.本文通过对多幅多聚焦图像进行融合和实验分析,以此来验证算法的有效性,对基于平均梯度的多聚焦图像融合算法性能进行了评价和分析,结果表明该算法是切实可行的,在多聚焦图像融合中可以取得较好的效果.     

PCNN与粗集理论用于多聚焦图像融合

现有技术不能保证获取图像时,对图像每个位置都具有同样的聚焦效果,这样便产生了多聚焦图像的融合问题,它包括如何进行多聚焦图像像素分类及采取何种融合决策。该文结合脉冲耦合神经网络(PCNN)模型和粗集理论,对该问题进行尝试性研究,提出了一种新的多聚焦图像融合算法。首先计算原始图像的清晰度,将清晰度矩阵送入PCNN进行处理,然后根据粗集理论对原图像像素进行分类处理,最后生成融合图像。仿真结果表明,该算法在一定程度上优于其他传统算法。且具有较好的抗噪性能。     

非下采样离散小波变换多聚焦图像融合

图像融合在军事、医疗等领域有广泛的应用,图像融合技术是指采用特定的算法将两幅或者多幅图像融合成为一幅新的图像。针对离散小波变换图像融合算法中下采样环节在每次滤波后一半的系数被丢弃导致缺乏平移不变性,使得融合算法易受到源图像误配准影响的问题,提出了一种基于非下采样离散小波变换的图像融合算法,采用窗口融合规则,并对融合系数进行一致性检测,弥补下采样环节的不足,提高融合效果。通过对基于离散小波变换和基于非下采样离散小波算法的图像多聚焦融合仿真研究表明,非下采样离散小波变换算法具有平移不变性,而且具有较高融合图像互信息和峰值信噪比,融合效果优于离散小波变换图像融合算法。     

一种改进聚焦区域检测的多聚焦图像融合方法

空间域上多聚焦图像融合算法在利用聚焦评价函数检测定位聚焦区域时,聚焦评价函数性能较低,容易引入误差噪声,定位不准确,由此而产生误判的问题,在传统聚焦评价函数改进拉普拉斯梯度和SML基础上,通过结合NSML聚焦评价函数在梯度方向上的检测优势和SWML聚焦评价函数对噪声的抑制优点,改进了一种聚焦评价函数F-SWNL方法,该方法能扩大聚焦区域检测范围,降低噪声的引入,结合设计的融合规则,对聚焦区域中产生空洞区域进行空洞填充,并剔除误差噪声,提升融合图像质量。最后的实验表明:提出的改进聚焦评价函数对于图片清晰度变化有着明显敏感性,利用改进提出的聚焦区域检测方法得到的融合图像在客观评价体系中融合质量效果突出。     

基于小波变换和邻域特征的多聚焦图像融合算法

提出了一种基于小波变换和邻域特征的多聚焦图像融合算法。该算法首先采用小波变换对源图像进行多尺度分解,得到低频和高频子图像;然后对低频子图像采用基于邻域归一化梯度的方法得到低频融合系数,对高频子图像采用基于邻域方差的方法得到高频融合系数;最后进行小波重构得到融合图像。采用均方根误差、信息熵以及峰值信噪比等评价标准,将该算法与传统融合方法的融合效果进行了比较。实验结果表明,该算法所得融合图像的效果和质量均有明显提高。     

像素级卷积神经网络多聚焦图像融合算法

提出了一种用于多聚焦图像融合的卷积神经网络(CNN)。与现有的基于CNN的图像融合方法将源图像分解成几个小块,然后使用一个分类器来估计图像块是否聚焦相比,本文方法直接将整个图像转换成一个决策图。像素级回归策略可以充分利用互补信息,解决了聚焦/散焦区域周围模糊程度估计的困难。此外,在图像融合领域,应用环形残差网络(RResNet)模块来提取更多聚焦区域的语义信息。同时,利用结构相似度(SSIM)估计生成的融合图像与参考图像之间的结构相似性以提高融合图像的质量,同时采用边缘保留损失函数来保留源图像中更多的梯度信息。实验结果表明:该方法在主观视觉效果和客观评价方面均优于其他融合算法。     

基于WNMF和聚焦点定位分析的多聚焦图像融合方法

在非负矩阵分解(NMF)图像融合方法的基础上,提出一种基于加权非负矩阵分解(WNMF)和聚焦点定位分析的多聚焦图像融合方法。该方法利用光学系统成像原理及点扩散函数在光学成像过程中的作用,判定多聚焦图像中的聚焦点的近似位置,并以此为基础构建一个权值矩阵,然后将加权非负矩阵算法应用于图像融合中,最后得到一幅各部分都聚焦清晰的图像。实验结果表明,通过本文提出的方法得到的融合图像效果优于普通的非负矩阵分解方法、小波变换法方法及拉普拉斯塔式方法。