基于生物视觉机理的数字文献图像去噪

针对数字文献图像去噪问题,提出一种基于生物视觉机理的图像去噪算法。模拟初级视皮层简单细胞感受野的响应特性,通过提取数字文献图像的特征,获得数字文献图像的基函数。由动物视觉感知系统的稀疏性,计算神经元对含噪声图像的响应,结合稀疏编码收缩法对响应系数进行收缩,通过响应强烈的神经元重构图像。实验结果表明,与传统的去噪方法相比,该算法能更好地去除数字图像中的高斯噪声,并保留图像细节信息。     

基于稀疏编码收缩和Contourlet变换的红外图像去噪

针对稀疏收缩编码法和Contourlet变换的不足,提出了一种新的图像去噪算法。算法可以很好地解决含有加性未知噪声方差的红外图像去噪问题。实验表明,与传统方法、稀疏编码收缩法和Contourlet域降噪方法相比,该算法进一步提高了SNR值,降低了MSE值,获得了更好的图像恢复质量。     

基于字典学习的卫星图像压缩算法研究

针对卫星图像的特点及当前卫星图像在传输和存储上面临的问题,提出了一种基于稀疏表示的卫星图像二级无损压缩算法。通过传输稀疏表示后的稀疏系数来代替图像本身的传输,完成对卫星图像的第一级压缩;对非零稀疏系数先作预处理后实现聚类,然后依据聚类索引对原始非零稀疏系数的位置排序;最后对处理后的非零稀疏系数和位置数据分块,并利用改进的自适应哈夫曼算法对非零稀疏系数的数据块编码,利用差分编码和改进的自适应哈夫曼算法对位置数据块编码,完成对图像数据的第二级压缩。实验结果表明,与传统算法相比,所提算法具有明显优势,改进算法的压缩率是传统算法的1/3~1/2,且可同时实现卫星图像的高倍无损压缩与高分辨率重建。     

基于稀疏编码的人脸识别算法

介绍了一种基于稀疏编码的人脸识别算法。先对10副自然图像应用稀疏编码,学习到基函数和图像稀疏表示的拟合分布的参数。在人脸识别中,用稀疏编码和已得到的基函数表示图像的稀疏,再经过拟合分布函数得到人脸图像的最终表示,然后应用多分类线性支持向量机（SVM）来完成识别算法。通过在人脸数据库上的实验表明,该算法具有很高的识别正确率。     

基于双变量收缩函数的局域自适应图像去噪

由于图像小波系数存在很大的层间相关性,引入双变量概率分布模型,基于贝叶斯估计理论,得到了相应的非线性阈值函数（双变量收缩函数）;基于层内局域方差估计,利用该收缩函数得到一种局域自适应的图像去噪算法。在实验中,将该算法分别应用到实值离散小波变换域和双树复数小波变换域,并和隐马尔科夫模型的去噪方法做了比较分析。实验表明,复数小波变换的局域自适应收缩图像去噪算法去噪效果最好。     

基于稀疏先验的非局域聚类图像去噪算法研究

图像去噪是一类典型的病态（ill-posed）逆问题求解,噪声掩盖下的真实图像并不确定,需要引入先验信息缩小病态问题的求解范围。为了将外部干净图像的先验信息引入去噪进程,提出了一种基于外部干净图像与内部噪声图像稀疏先验的非局域聚类图像去噪算法,通过联合外部干净图像与内部噪声图像的图像块得到类稀疏化表达字典;通过全局的相似块匹配,得到理想图像的稀疏系数估计;基于类字典和估计的稀疏系数,采用压缩感知技术的稀疏重建方法实现图像去噪。实验表明,与传统的非局域稀疏聚类图像去噪方法相比,所提算法显著降低去噪块效应,在保留更多细节的同时,图像平坦区域过渡更加自然;而理想图像先验来源的扩展则进一步提高了算法在强噪声下的去噪性能,对强噪声具有更强的抑制能力。     

基于预测稀疏编码的快速单幅图像超分辨率重建

针对经典的基于稀疏编码的图像超分辨率算法在重建过程中运算量大、计算效率低的缺点,提出一种基于预测稀疏编码的单幅图像超分辨率重建算法。训练阶段,该算法在传统的稀疏编码误差函数基础上叠加编码预测误差项构造目标函数,并采用交替优化过程最小化该目标函数;测试阶段,仅需将输入的低分辨图像块和预先训练得到的低分辨率字典相乘就能预测出重建系数,从而避免了求解稀疏回归问题。实验结果表明,与经典的基于稀疏编码的单幅图像超分辨率算法相比,该算法能够在显著减少重建阶段运算时间的同时几乎完全保留超分辨率视觉效果。     

基于改进阈值函数的小波变换图像去噪算法

针对传统硬阈值函数在阈值处的不连续、软阈值函数中小波系数与小波估计系数之间存在的恒定偏差问题,提出一种基于改进阈值函数的图像去噪算法。该算法结合改进阈值函数的优点,通过设置适当的调整参数动态选取固定阈值,增加调节因子来降低原小波系数和估计小波系数之间的恒定偏差,从而提高重构图像和原图像的逼近程度。改进后的阈值函数在阈值处满足连续性,同时满足函数的渐进性和高阶可导性。仿真结果表明,采用改进后的阈值函数进行图像去噪,视觉效果好,PSNR和SNR都提高了,MSE有所降低,去噪效果得到了优化。     

基于稀疏重构框架下剪切波的SAR图像去噪

SAR图像很容易被乘性噪声多污染,进而影响SAR图像后序的分析与处理。本文中提出了一种基于剪切波稀疏编码的SAR图像移除乘性噪声的新模型。首先通过压缩感知理论建立SAR图像去噪模型;其次通过剪切波变换获得剪切波系数,每个尺度的系数视为一个单元;对于每个单元,通过剪切波域的贝叶斯估计对稀疏系数进行迭代估计。重现的单元最后结合起来构造去噪后的图像。SAR图像去噪效果显示了该算法有良好的表现性,对噪声具有鲁棒性;本文提出的算法不仅有较好的去噪效果,而且还保存了更多的边界信息。     

基于SURE估计的图像块稀疏收缩去噪算法

针对图像过完备稀疏收缩去噪的阈值选取问题,根据图像的常规稀疏模型,提出一种基于SURE无偏估计的自适应阈值选择算法。在一阶可导收缩函数的基础上,推导阈值选择的优化目标函数,证明该函数是关于阈值的凸函数,利用黄金分割法搜索其全局最小值。仿真结果表明,该算法选择的阈值接近峰值信噪比-阈值曲线的极大值点,将该算法应用于图像的块稀疏模型,可取得比常规稀疏模型更好的去噪效果。