实时多聚焦显微图像融合算法

针对显微镜下全聚焦图像融合,提出了一种快速多聚焦图像融合算法.首先,该算法通过改进拉普拉斯能量和去估计源图像的聚焦程度,生成一张初始的掩膜图像;其次,使用区域增长算法对掩膜图像进行聚类,生成掩膜图像,并对源图像进行拉普拉斯金字塔分解;最后,通过掩膜图像及拉普拉斯金字塔的各层图像进行图像融合.在多种显微镜下测试多种工业样...     

局部特征在航拍图像拼接中的应用

针对航拍图像的特点和难点, 提出了一种基于局部特征的航拍图像拼接方法, 以提高拼接的质量和速度. 该方法利用多分辨率技术和局部特征对航拍图像序列进行配准. 通过仿射变换模型将拼接问题转化为像素点空间坐标变换的过程. 采用渐入渐出的图像融合算法, 消除拼接痕迹, 实现了色彩和亮度的平滑过渡. 实验结果表明, 该方法对航拍图像序列和视频图像拼接效果良好, 具有较高的实用价值.     

基于无人机航拍图像快速拼接方法的研究

无人机航拍图像拼接已经针对无人机航拍图像特征不明显、拼接速度较慢等问题,提出了一种基于无人机POS系统数据的快速拼接方法.针对无人机POS系统会受到地理环境、风速等影响以及无人机POS数据的精度较低等问题,引入光束区域网平差方法建立优化参数方程,对优化后的数据进行一系列的坐标变换计算出影像的四个角点的地理坐标,以第一张影像地理坐标为基准,进行航拍图像的快速拼接.拼接结果与基于SURF图像拼接算法进行对比,算法在拼接的速率比基于SURF算法更高.     

抗畸变高效的视频拼接算法

针对视频拼接存在的边缘失真和融合效率问题,提出一种新的抗畸变高效的实时视频拼接算法。通过建立非线性抗畸变模型,对视频图像存在的非线性畸变进行校正,改善图像边缘过渡的平滑性;采用SURF配准算法兼顾配准的精度和效率;使用二维标记模板降低融合过程的冗余计算,进行快速图像融合。该算法提升了传统方法的视频拼接质量与融合效率。     

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.     

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,...     

基于改进加权算法的实时图像数据融合研究

在三维重建、多维数据融合和信息可视化分析等领域中,针对实时视频图像数据拼接融合的过程中常出现的拼接缝隙问题,提出了一种改进的加权融合实时图像拼接方法.该方法将视频拼接问题转化为视频对应帧图像的融合问题,通过利用SURF算法对特征数据点进行提取与匹配,对图像使用RANSAC算法和LM算法求其几何变换矩阵,再根据变换矩阵进行图像插值拼接,对拼接线区域图像内容进行加权处理完成视频图像融合.在进行图像融合处理时,提出了基于拼接线一侧加权融合和基于原图内容的加权融合算法.实验结果表明:该方法实现的拼接融合速度快、效果较好,适用于对速度和拼接效果均有要求的场景视频拼接和实时数据呈现.     

基于灰度校正的SIFT算法全景图实现

提出应用灰度校正改进全景图像无缝拼接的方法。利用直方图均衡化技术消除拍摄图像的灰度不一致;应用基于尺度不变特征变换算法(SIFT)对图像进行特征匹配,最后利用加权平均算法进行图像融合实现图像的无缝拼接。实验结果表明,图像的匹配对增加了86%,匹配效果优于现有SIFT方法。     

受生物视觉启发的无人机航拍低照度图像增强算法

针对无人机航拍低照度图像存在亮度低、噪声大、细节不明显等问题,受人类视觉系统中的双路径模型启发,提出一种双路径模型的无人机航拍低照度图像增强算法。构建了一种基于残差单元的U-Net网络将图像分解为结构通路和细节通路;提出了一种改进的生成对抗网络对结构通路进行增强处理,并添加边缘增强模块来增强图像的边缘信息;在细节通路中采取噪声抑制策略减少噪声对图像的影响;融合2条路径的输出得到增强后的图像。实验结果表明,新算法提高了图像的亮度和细节信息,客观评价指标上优于其他对比算法。此外,还验证了所提算法对低照度条件下目标检测算法的影响,实验结果表明,新算法能够有效提升目标检测算法的性能。     

结合金字塔技术的暗原色先验快速去雾方法

针对在雾霾天气下无人机航拍的视频图像对比度和色彩保真度差等问题,传统的暗原色先验方法虽然有较明显的去雾效果,但算法复杂度高、耗时长、无法满足实时性需求。本文提出一种基于金字塔技术的快速去雾方法,首先利用高斯金字塔将原始有雾视频图像降采样,然后将降采样后的图像通过暗原色先验的方法去雾处理,最后再采用拉普拉斯金字塔将结果图升采样为无雾视频图像。通过实验结果表明,本文方法在保证去雾效果的同时,提升了场景复原的速度。针对航拍视频场景,能较好地满足实时性要求。     

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.     

图像序列拼接算法的研究

针对利用水平摇动数码相机镜头连续拍摄多幅图像拼接全景图像时需要大量的计算,以及相邻两幅图像亮度不一致,容易造成明显接痕的问题,依据相邻两幅图像之间可以用投影变换表示相对关系的原则,提出了利用Moravec算子提取特征点,对图像进行投影变换,进而拼接两幅图像的算法;同时,算法中还引进了直方图规定化方法,以消除亮度不一致造成的接痕．实验证明,算法避免了迭代计算造成的大量处理时间,有效地去除了重叠区域的接痕,可以无缝平滑地拼接全景图．     

基于SURF特征相关的红外图像自动拼接

提出一种鲁棒性较好的图像拼接算法解决红外图像序列的自动拼接问题。首先应用图像子区域相位相关得到图像间近似重合子区域和图像间近似仿射变换参数;接着根据得到的参数值对SURF特征计算和特征匹配进行优化,提高了图像配准速度;然后以特征点对的对称投影位置误差最小化为目标,应用RANSAC和LM算法对图像间透视变换矩阵进行优化;最后应用得到的透视变换建立图像序列整体配准关系,并采用线性过渡法进行重叠区域融合得到最终的拼接图像。     

基于曝光融合的无人机航拍图像增强算法

针对无人机航拍图像光照不均匀及自然雾导致影像质量退化问题,提出了一种无人机航拍图像增强算法。利用改进的低照度图像增强算法均衡亮度对比度;为了解决均衡后图像过增强问题,提出了联合去雾及曝光融合的色彩矫正增强方法;为了保留增强图像的边缘纹理信息,设计了一种效果更佳的细节增强算法,处理后统计直方图更为平滑,可在一定程度上抑制部分噪声,细节纹理信息更强。实验结果表明,所提的航拍图像增强算法,能够有效解决因光照不均或自然雾引起的影像退化现象,提高了无人机航拍图像的质量,主客观图像质量评价指标优于现有绝大多数主流算法,性能更佳。     

基于特征的显微图像全自动拼接

为了解决高倍镜下显微镜视野减小,无法完全捕获目标的问题,需要设计快速高效的方法对一系列显微图像进行拼接.在照片全景图重建的研究基础上,提出了一种基于特征的全自动显微图像拼接算法.该算法利用尺度不变特征变换（SIFT）提取图像中的特征,将获得的全部特征构建全局kd-Tree,使用优化的最优节点优先（BBF）算法搜索潜在的匹配图像对.采用随机抽样一致性算法（RANSAC）对找到的匹配图像对进行检验.根据最小生成树（MST）算法获得图像序列的连通分量,得到图像对之间的变换矩阵并将图像映射到拼接平面.对一系列显微图像的实验结果表明,该方法对图像中的背景噪声和亮度差异都有较好的鲁棒性,对相互之间只有少量重叠区域的图像序列也能获得可靠和精确的结果.     

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.     

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.     

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。     

基于多特征交叉融合及跨层级联的航拍目标检测算法

复杂条件下特殊目标的精确检测是增强特定场景态势生成和预测能力的关键因素。目前的技术不能克服航拍视频中出现的烟雾和遮挡干扰、目标高度变化、尺度不一等问题。因此,提出一个多特征交叉融合及跨层级联的航拍特殊目标检测算法(YOLOv5-MFLC)。针对实际特殊目标保密性高、航拍图像资源匮乏的问题,构建了一个基于真实场景的航拍特殊目标数据集,并采用随机拼接和随机提取嵌入的方法进行数据增强以提高目标多样性和泛化性;针对复杂背景干扰问题,构建了多特征交叉融合注意力机制,增强了目标特征的可用信息;针对航拍图像中目标多尺度问题,设计了跨层级联多尺度特征融合金字塔,提高了跨尺度目标的检测准确率。实验结果表明,与现有的先进检测模型相比,所提算法的检测准确率有较大提升,算法平均准确率可达到81.0%,相比于原始网络提升了5.2%,特别是,在更小的目标类别“person”中达到了55.9%,提升了9.4%,进一步表明了所提改进算法对小目标检测的有用性。同时,所提算法的检测速率可以达56 frame/s,能够有效地实现实际复杂场景特殊目标的准确、快速检测,对特殊目标的识别具有一定的指导意义。     

融合大气光值-图估计的无人机航拍图像去雾

针对现有去雾算法大都存在复原图像亮度低、天空明显色彩失真等问题,提出了一种融合大气光值-图估计的无人机航拍图像去雾方法。首先,根据颜色衰减先验理论获取景深图像,将景深图像内偏差最小区域均值作为大气光值;其次,设计了一种自适应随机游走聚类方法用来估计大气光图,通过自适应随机游走算法将图像聚类为N个子区域,对子区域前0.1%像素求均值作为区域大气光值,将区域大气光值组合并通过引导滤波对其进行细化,获得大气光图;然后,通过融合大气光值-图估计方法将两种大气光估计融合为新的大气光图,作为更加准确的大气光估计;利用雾霾线先验方法获得透射率,同时提出一种暗补偿方法对其进行优化,提高透射率精度;最后,根据大气散射模型,利用求得的融合大气光图和优化透射率,得到清晰的复原图像。实验结果表明,相对于比较算法,提出的算法的复原图像在信息熵、平均梯度、模糊系数及对比度上分别提升1.1%、6.3%、8.5%、6.4%,主观视觉效果更好,信息更加丰富。