基于滚动引导滤波器和卷积稀疏表示的红外与可见光图像融合方法

针对红外与可见光图像在融合过程中目标物体的边缘模糊导致细节丢失的问题,提出一种基于滚动引导滤波器（RGF）和卷积稀疏表示（CSR）的红外与可见光图像融合方法。首先,利用RGF和高斯滤波器对配准后的源图像进行多尺度分解;其次,针对基础层,通过构建对比显著图和权重矩阵进行融合;然后,针对细节层,利用交替方向乘子方法（ADMM）求解卷积稀疏系数,采用CSR融合规则完成特征响应系数融合;最后,经过重构得到融合结果图。实验结果表明,所提方法能够克服在目标物体的边缘处模糊导致细节信息丢失的问题,较好地保留源图像的对比度和边缘纹理信息,同时提高了多个客观评价指标。     

基于滚动引导滤波的红外与可见光图像融合算法

针对红外与可见光图像融合时,易产生细节丢失、噪声抑制不佳等问题,本文提出了一种改进的滚动引导滤波融合算法。该算法充分利用了滚动引导滤波边缘和局部亮度保持特性,在通过均值滤波将输入图像分解为基础层与细节层的基础上,结合滚动引导滤波与高斯滤波获取输入图像的显著图,利用不同尺度参数的引导滤波对显著图优化得到权重图,将权重图作为权重分别指导基础层与细节层的融合,最后联合融合后的子图重构得到融合图像。针对3类测试数据进行的融合实验表明,与非下采样轮廓波变换、基于引导滤波、基于显著性检测的两个尺度的图像融合等经典方法相比,本文方法得到的融合图像不但从主观视觉效果上细节信息更丰富、目标对比度加强,并且在非线性相关信息熵、相位一致性等6项客观评价指标上均具有较好的效果。     

基于变换域VGGNet19的红外与可见光图像融合

针对红外与可见光图像融合中出现细节信息丢失及边缘模糊的问题,提出一种在变换域中通过VGGNet19网络的红外与可见光图像融合方法。首先,为了使得源图像在分解过程中提取到精度更高的基础与细节信息,将源图像利用具有保边平滑功能的多尺度引导滤波器进行分解,分解为一个基础层与多个细节层;然后,采用具有保留主要能量信息特点的拉普拉斯能量对基础层进行融合得到基础融合图;其次,为了防止融合结果丢失一些细节边缘信息,采用VGGNet19网络对细节层进行特征提取,L1正则化、上采样以及最终的加权平均策略得到融合后的细节部分;最后,通过两种融合图的相加即可得最终的融合结果。实验结果表明,本文方法更好地提取了源图像中的边缘及细节信息,在主观评价以及客观评价指标中均取得了更好的效果。     

基于滚动引导滤波的红外与可见光图像融合

为提高融合图像更加适应人类视觉感知,并解决可见光图像受光线、天气等影响而导致融合效果不佳的问题,本文提出了一种基于滚动引导滤波的可见光与红外图像融合方法。首先,利用引导滤波对可见光图像的内容进行增强,然后,利用滚动引导滤波将可见光和红外图像进行多尺度分解为小尺度层、大尺度层和基础层。在大尺度层的信息合成的过程中利用加权最小二乘法融合规则解决融合时可见光与红外图像不同特征带来的困扰,提高融合图像的视觉效果;在基础层的融合过程中采用优化的视觉显著图融合规则,减少对比度损失。最后,将大尺度层、小尺度层与基础层合并为融合后的图像。实验结果表明所给方法在提高视觉感知、细节处理、边缘保护等方面都有良好的效果。     

基于局部能量的NSCT域红外与可见光图像融合算法

提出了一种基于非下采样Contourlet变换(NSCT)的红外与可见光图像融合方法。首先对红外和可见光源图像进行多尺度、多方向分解;在低频系数上,采用基于局部能量比与基于局部能量加权相结合的方法进行融合;在高频系数上,定义了局部尺度方差的概念,并以局部尺度方差为测度进行取大融合;最后对融合系数进行重构得到融合图像。使用该算法对两类不同目的的红外与可见光图像进行了融合实验,实验结果表明,文中提出的算法在保留图像细节信息、增加信息量、方便目标检测方面都有显著地提高。     

基于潜在低秩表示的红外和可见光图像融合

红外和可见光图像融合广泛应用于目标跟踪、检测和识别等领域。为了保留细节的同时增强对比度,本文提出一种基于潜在低秩表示的红外和可见光图像融合方法。潜在低秩分解将源图像分解为基层和显著层,其中基层包含主要内容和结构信息,显著层包含能量相对集中的局部区域。进一步利用比例金字塔分解得到低频和高频的基层子带,并针对不同层的特点设计对应的融合规则。利用稀疏表示表达低频基层较分散的能量,设计L1范数最大和稀疏系数最大规则,加权平均融合策略保留不同的显著特征;绝对值最大增强高频基层的对比度信息;而显著层则利用局部方差度量局部显著性,加权平均方式突出对比度较强的目标区域。在TNO数据集上的定性和定量实验分析表明方法具有良好的融合性能。基于低秩分解的方法能够增强红外和可见光融合图像中目标对比度的同时保留了丰富的细节信息。     

基于NSST的红外与可见光图像融合算法

针对红外与可见光图像具有不同的特点,提出一种新的基于非下采样剪切波变换（NSST）的红外与可见光图像融合算法.算法首先采用NSST将已配准的红外与可见光图像进行分解,得到低频子带图像和各尺度各方向的高频子带图像;然后对低频子带图像采用一种基于显著图的低频融合规则进行融合,而对高频子带图像的融合,结合人眼视觉特性,采用一种基于改进的区域对比度的融合规则;最后,对融合的低频子带图像和高频子带图像进行NSST逆变换得到融合图像.实验结果表明,该算法能够有效地综合红外与可见光图像中的重要信息,融合效果要优于一般的基于NSCT、NSST的图像融合方法.     

基于引导滤波二尺度分解的红外与可见光图像融合

为了降低多尺度分解融合算法的复杂性，并提高融合图像适应人类视觉特点，本文提出一种基于引导滤波二尺度分解的红外与可见光图像融合的方法。首先利用引导滤波对可见光图像实施增强的图像预处理，然后利用引导滤波将源图像分解为基础层和细节层。在细节层的融合规则中我们采用能量保护和细节提取的方法，最后将融合后的细节层与基础层合成融合结果。实验结果表明所给方法在提高视觉感知、细节处理、边缘保护等方面都有良好的效果。本文最后还讨论了可见光图像增强对融合方法的影响：从实验数据可知，增强可以提升融合效果，但在图像融合中融合方法才是关键。     

基于引导滤波二尺度分解的红外与可见光图像融合

为了降低多尺度分解融合算法的复杂性，并提高融合图像适应人类视觉特点，本文提出一种基于引导滤波二尺度分解的红外与可见光图像融合的方法。首先利用引导滤波对可见光图像实施增强的图像预处理，然后利用引导滤波将源图像分解为基础层和细节层。在细节层的融合规则中我们采用能量保护和细节提取的方法，最后将融合后的细节层与基础层合成融合结果。实验结果表明所给方法在提高视觉感知、细节处理、边缘保护等方面都有良好的效果。本文最后还讨论了可见光图像增强对融合方法的影响：从实验数据可知，增强可以提升融合效果，但在图像融合中融合方法才是关键。     

基于多尺度和注意力模型的红外与可见光图像融合

针对红外与可见光图像在融合后容易出现伪影,小目标轮廓不清晰等问题,提出一种基于多尺度特征与注意力模型相结合的红外与可见光图像融合算法。通过5次下采样提取源图像不同尺度的特征图,再将同一尺度的红外与可见光特征图输入到基于注意力模型的融合层,获得增强的融合特征图。最后把小尺度的融合特征图进行5次上采样,再与上采样后同一尺度的特征图相加,直到与源图像尺度一致,实现对特征图的多尺度融合。实验对比不同融合框架下融合图像的熵、标准差、互信息量、边缘保持度、小波特征互信息、视觉信息保真度以及融合效率,本文方法在多数指标上优于对比算法,且融合图像目标细节明显轮廓清晰。     

分割映射的单幅彩色图像去雾方法

针对传统暗通道先验去雾方法在进行大气散射函 数估计时容易出现块状模糊效应的问题,提出了一种 基于分割映射的单幅彩色图像去雾方法。首先对前端采集图像进行近景与远景区域分 割,并基于分 割区域进行亮度信息的分段映射,通过分段计算获取大气散射函数的预测估计值;接着,采 用传统的导向 滤波方法对大气散射函数的估计值进行优化分析,进一步增强图像的边缘信息,改善在大面 积天空颜色情 况下图像边缘的块状模糊效应,提升含雾图像在突变区域的去雾效果。针对实际采集 的含雾图像进 行去雾效果分析和对比,分别基于图像的对比度改善量e、色彩自然度(CN I)、颜色丰富程度(CCI)以及计算耗时等4方面进行定量对比。分析结果表明, 本文方法很好地改善了图像的去雾效果,并进一步提升了运行的实时性。     

局部和全局特征融合的红外图像显著性检测

为了更好地凸显复杂环境的红外目标特征,提出 一种融合局部和全局特征的红外图像 显著性检测方法。在获取图像超像素的基础上,提取每个区域空间距离加权的邻域对比度特 征,并考虑区域大小和位置的影响,构建局部显著图;然后提取每个区域空间距离加权的全 局灰度特征,构建全局显著图;最后融合局部和全局显著图,实现图像显著性检测。实验结 果 表明,本文方法的显著图结果目标区域一致高亮且边缘清晰,同时背景杂波抑制效果好。无 论 主观评价还是客观指标,本文方法都优于当前流行的图像显著性检测方法。     

融合显著图和保真图的全参考图像质量评价

提出一种融合显著图(SM)和保真图(FM)的全参考图 像质量 评价算法,用于评价质降图像的失真度。利用亮度和色度的相似度提取质降图像相对于 参考图像的FM;对参考图像进行区域划分、全局显著性提取和纹理边缘补充得到SM,将SM与 质降图像的FM融合得到基 于感知的显著保真图(PSM),计算质降图像的客观评价得分。在标准数据库上的实验结果表 明,本文方法与主观评价能够很好保持一致,并对LIVE图像库中的5种失真图像均有很好的 表现。     

一种基于混沌猫映射的图像加密算法

在传统混沌猫映射基础上提出了一种改进的三维混沌猫映射算法。该算法将图像的像素坐标和灰度值作为广义猫映射的初始值,映射参数和迭代次数作为密钥,应用到图像加密中。理论证明所提出的三维混沌猫映射改进算法具有可逆惟一性,且具有像素位置置换和替代作用。同时试验结果表明该算法对二维图像混沌加密是有效的。     

基于Google Earth影像地图数据获取的研究

将真实的遥感影像图片同传统的矢量数字地图有机地结合在一起,制作成清晰直观的影像数字地图,已经成为现今GIS系统开发的一种趋势,但专业的影像数据购买费用昂贵,大大提高了系统开发成本。现提出一种从Google Earth平台中快速提取免费的、高分辨率的遥感影像图片的方法,利用矢量数字地图中的电子地理信息对影像图片进行地图校正和信息补充,能构成一幅完整的影像数字地图,降低开发成本,提高了GIS系统的真实性、直观性和实用性。     

Image saliency detection based on geodesic‐like and boundary contrast maps

Image saliency detection is the basis of perceptual image processing, which is significant to subsequent image processing methods. Most saliency detection methods can detect only a single object with a high‐contrast background, but they have no effect on the extraction of a salient object from images with complex low‐contrast backgrounds. With the prior knowledge, this paper proposes a method for detecting salient objects by combining the boundary contrast map and the geodesics‐like maps. This method can highlight the foreground uniformly and extract the salient objects efficiently in images with low‐contrast backgrounds. The classical receiver operating characteristics (ROC) curve, which compares the salient map with the ground truth map, does not reflect the human perception. An ROC curve with distance (distance receiver operating characteristic, DROC) is proposed in this paper, which takes the ROC curve closer to the human subjective perception. Experiments on three benchmark datasets and three low‐contrast image datasets, with four evaluation methods including DROC, show that on comparing the eight state‐of‐the‐art approaches, the proposed approach performs well.     

基于耦合映象格子的图像分割方法

为了实现图像的自适应多级分割,利用混沌动力学系统对初值的敏感性和全局耦合映象混沌同步的特点,提出了一种基于耦合映象格子的图像分割方法.方法对每个灰度等级构建全局耦合映象,建立灰度等级间关系矩阵和灰度等级更新模型,通过全局耦合映象混沌同步过程完成灰度等级的自适应聚类.实验结果表明方法对中间类灰度等级聚类具有很好的鲁棒性,分割过程不需要人工干预,并且具有较强的灵活性,优于阈值分割和边缘检测的图像分割方法.     

一种基于构造三角形的可逆二维映射图像加密算法

利用构造三角形的思想,提出了一种新的可逆二维映射,能够加密任意形状图像.映射过程是:首先利用原图像构造等腰三角形.三角形的第1行有1个像素,第2行有2个像素,其他行像素数目依次增加.接着,将三角形奇数行的像素依次插入到偶数行像素间.然后,将这些像素连接起来.再对照原图像的特征,将行折叠,得到和原图大小一样的图像.映射过程置乱了像素的位置,是可逆的,可用于加密图像.按起点不同,映射分为左映射和右映射.加密时,2种映射的次数可作为密钥.推导出映射的数学表达式,设计了密钥产生的方法,分析了图像加密算法的安全性问题.仿真验证了算法的有效性.分析表明,该映射可加密压缩文件甚至任意长度的数据集.     

一种对角线拉伸的混沌映射图像加密算法

利用双边对角线拉伸的思想,提出一种利用图像加密的可逆二维混沌映射.该映射由左映射和右映射2个子映射组成,通过对图像的拉伸和折叠处理,实现图像的混沌加密.左映射的过程为:首先利用图像性质,从左至右将每列的像素逐个插入到对应的每行像素之间;重复这样的过程,原始图像拉伸成为一条直线;最后,按照原始图像的大小,将这条直线折叠成为一个新的图像.右映射的方向是从左至右.映射置乱了像素的位置,过程是可逆的.推导出了映射的数学表达式,设计了密钥产生的方法,分析了图像加密算法的安全性问题,仿真验证了该图像加密算法的有效性.     

A new color image encryption scheme based on DNA encoding and spatiotemporal chaotic system

In this paper, a new color image encryption scheme based on DNA operations and spatiotemporal chaotic system is presented. Firstly, to hide the distribution information of the plain image, we convert the plain image into three DNA matrices based on the DNA random encoding rules. Then, the DNA matrices are combined into a new matrix and is permutated by a scramble matrix generated by mixed linear-nonlinear coupled map lattices (MLNCML) system. In which, the key streams are associated with the secret keys and plain image, which can ensure our cryptosystem plain-image-dependent and improve the ability to resist known-plaintext or chosen-plaintext attacks. Thereafter, to resist statistical attacks, the scrambled matrix is decomposed into three matrices and diffused by DNA deletion-insertion operations. Finally, the three matrices are decoded based on DNA random decoding rules and recombined to three channels of the cipher image. Simulation results demonstrate that the proposed image cryptosystem has good security and can resist various potential attacks.