一种新的基于清晰度的多聚焦图像融合规则

针对多聚焦图像,融合过程采用计算单个象素的清晰度时考虑以该象素为中心的邻域,通过对两幅输入图像中的对应部分进行加权组合来形成融合图像。该文提出了一种新的基于清晰度的图像融合规则,即采用保形有理三次插值样条函数来构造权值进行融合,试验结果表明该文提出的方法对于严格配准的多聚焦图像的融合效果比基于多分辨率的小波分解的融合算法好。     

一种快速的三维扫描数据自动配准方法

研究了两幅和多幅深度图像的自动配准问题.在配准两幅深度图像时,结合二维纹理图像配准深度图像,具体过程是:首先,从扫描数据中提取纹理图像,特别地,针对不包含纹理图像的扫描数据提出了一种根据深度图像直接生成纹理图像的方法;然后,基于SIFT(scale-invariant feature transform)特征提取纹理图像中的兴趣像素,并通过预过滤和交叉检验兴趣像素等方法从中找出匹配像素对的候选集;之后,使用RANSAC(random sample consensus)算法,根据三维几何信息的约束找出候选集中正确的匹配像素对和相对应的匹配顶点对,并根据这些匹配顶点对计算出两幅深度图像间的刚体置换矩阵;最后,使用改进的ICP(iterative closest point)算法优化这一结果.在配准多幅深度图像时,提出了一种快速构建模型图的方法,可以避免对任意两幅深度图像作配准,提高了配准速度.该方法已成功应用于多种文物的三维逼真建模.     

优化的多幅眼底图像拼接方法

针对多幅眼底图像拼接的问题,提出一种优化的多幅眼底图像拼接方法。该方法在基于特征的层次鲁棒估计方法完成两两图像初始配准的基础上,提出一种基于重叠区域的配准修正,得到两幅图像之间的良好配准;然后建立图像之间配准关系的无向图,并将配准图像中匹配特征的几何误差和相似度作为图中边的权值,通过计算关系图的最短路径,确定基准图像;再构造基于基准图像的直接约束和基于非基准图像的间接约束的多幅图像配准整体模型,用来生成多幅拼接图像。最后在图像融合部分,提出基于距离变换的多频带融合方法,消除拼接图像中的接缝,达到平滑融合效果。实验结果表明,该方法可有效消除多幅配准的累积误差,实现多幅眼底图像输入顺序无关性的精确配准和无缝拼接。     

微距摄影的多聚焦图像拍摄和融合

目的 对于微距摄影来说,由于微距镜头的景深有限,往往很难通过单幅照片获得拍摄对象全幅清晰的图像.因此要想获取全幅清晰的照片,就需要拍摄多幅具有不同焦点的微距照片,并对其进行融合.方法 传统的微距照片融合方法一般都假定需要融合的图像是已经配准好的,也并没有考虑微距图像的自动采集.因此提出了一种用于微距摄影的多聚焦图像采集和融合系统,该系统由3个部分组成.第1部分是一种微距图像拍摄装置,该硬件能够以高精度的方式拍摄物体在不同焦距下的微距照片.第2部分是一个基于不变特征的图像配准组件,它可以对在多个焦点下拍摄的微距图像进行自动配准和对齐.第3部分是一个基于图像金字塔的多聚焦图像融合组件,这个组件能够对已经对齐的微距照片进行融合,使得合成的图像具有更大的景深.该组件对基于图像金字塔的融合方法进行了扩展,提出了一种基于滤波的权重计算策略.通过将该权重计算与图像金字塔相结合,得到了一种基于多分辨率的多聚焦图像融合方法.结果 论文使用设计的拍摄装置采集了多组实验数据,用以验证系统硬件设计和软件设计的正确性,并使用主观和客观的方法对提出的系统进行评价.从主观评价来看,系统合成的微距图像不仅具有足够的景深,而且在高分辨率下也能够清晰地呈现物体微小的细节.从客观评价来看,通过将系统合成的微距图像与其他方法合成的微距图像进行量化比较,在标准差、信息熵和平均梯度3种评价标准中都是最优的.结论 实验结果表明,该系统是灵活和高效的,不仅能够对多幅具有不同焦点的微距图像进行自动采集、配准和融合,并且在图像融合的质量方面也能和其他方法相媲美.     

基于形状和灰度信息的断层图像二次配准算法

将一种新的基于形状信息和灰度信息的二次配准方法引入CT-MRI配准过程,首先通过力学分解的原理描述了两幅待配准图像的轮廓,并利用该轮廓对两幅图像进行粗配准,通过该方法将两幅图像的配准误差限定到一个较小范围内;继而利用最大互信息的方法继续对经过粗配准的两幅图像进行二次配准,最终得到精度更高的配准效果。仿真结果表明,由于该算法结合了轮廓比对方法的高效性和最大互信息方法的精确性,因此与其它配准算法相比在保证了配准精度的同时大大缩短了配准时间。最后该算法被成功地应用到了准备进行开颅手术的病人的CT-MRI图像配准上。     

同一场景不同曝光图像的配准及HDR图像合成

提出了一种针对同一场景不同曝光的多幅照片图像的配准、恢复光照响应曲线及高动态范围图像合成算法.首先将不同曝光的序列图像中值二值化,利用多尺度思想构造二值图像的金字塔序列并逐级比较,以实现多幅图像间的平移配准和转角配准.从配准后的序列图像中采样,根据最小二乘原理拟合出相机的光照响应曲线,并获得图像中像素值与曝光量之间的映射关系,进而将不同曝光的场景照片图像融合成一幅高动态范围图像.实验结果表明,合成的高动态范围图像效果满意.     

基于相机阵列的高动态范围图像合成方法

针对传统的高动态范围图像合成方法不能适应动态光照的问题, 提出了基于相机阵列的不同曝光的多幅图像的配准及高动态范围图像合成方法。首先利用相机阵列获取不同曝光图像, 结合相机阵列标定参数, 采用光场合成孔径理论对图像进行配准, 并对配准后的图像作中值位图进行二次配准。根据拟合出的各相机的光照响应曲线, 进而将二次配准后的不同曝光的图像合成为一幅高动态范围图像。实验表明, 该方法可以有效地在动态光照下合成高动态范围图像, 取得了不错的效果。     

基于隐含相似性的光学和SAR图像配准方法

异质图像配准是多源图像融合的关键步骤之一,通常需要精确提取和匹配图像的同名特征,这种同名特征在成像机理差异巨大的光学和SAR图像中进行提取和匹配十分困难,利用相同场景图像中的隐含相似性可以有效避开这一难点.为了对光学和SAR图像进行配准,提出了一种基于隐含相似性的光学和SAR图像配准方法,该算法首先选用高梯度幅值像素作为隐含特征点集,然后通过像素迁移来构建相似测度准则函数,并用遗传算法对准则函数解空间进行全局优化搜索来获取配准解,这样就将图像配准问题归于模型参数优化求解过程.实验结果表明,该方法有效可行,配准图像能达到像素级配准精度.     

基于边缘相关的红外热像配准

图像配准是图像处理领域的一个热点.图像配准技术可以将多幅有重叠区域的配准成为一幅图像,以便更好地增强监视和侦察之类的视觉感知.由于红外成像具有被动工作、抗干扰性强、目标识别能力强、全天候工作等特点,红外检测诊断技术应运而生.已被多数发达国家用于军事、工业等各行各业.文中针对红外热像配准技术,结合红外热像的特点和目前较为常见的图像配准算法,应用边缘相关算法对红外热像进行配准,使得诊断结果更精确、更有说服力,并且实验说明了方法的可行性和有效性.     

基于归一化互信息向量熵的多幅图像配准方法

提出了一种新的多幅图像配准方法,归一化互信息向量熵方法。这种方法先计算任意两幅图像间的联合概率分布,然后根据联合概率分布计算它们间的归一化互信息,把所有两幅图像组合得到的归一化互信息组成一个向量,最后计算该归一化互信息向量的熵。最大熵对应最佳配准位置。通过对人体脑部图像的刚体配准实验,从函数曲线、计算时间和配准精度方面,对新方法和其它三种方法进行了分析和比较。实验结果表明,新提出的方法可以提高配准精度、减少配准时间。     

利用ASTER数据评价ETM+遥感数据自身融合效果

ETM+自身融合后的遥感影像折中了全色波段的高空间分辨率和多光谱波段的光谱分辨能力。通过同一季相和同一地区的ASTER影像和ETM+自身融合后影像的极限放大进行对比分析,发现ETM+自身融合后的彩色合成影像的空间分辨力达不到15 m,但能保证到17.3 m;通过ASTER影像和ETM+融合后影像的NDVI植被指数的对比分析,发现ETM+自身融合后的彩色合成影像的综合光谱分辨能力仍能保持ETM+彩色合成影像的73%以上。ETM+自身融合效果的好坏与融合算法优劣也具有一定的关系。     

Image fusion with morphological component analysis

Image fusion can produce a single image that describes the scene better than the individual source image. One of the keys to image fusion algorithm is how to effectively and completely represent the source images. Morphological component analysis (MCA) believes that an image contains structures with different spatial morphologies and can be accordingly modeled as a superposition of cartoon and texture components, and that the sparse representations of these components can be obtained by some specific decomposition algorithms which exploit the structured dictionary. Compared with the traditional multiscale decomposition, which has been successfully applied to pixel-level image fusion, MCA employs the morphological diversity of an image and provides more complete representation for an image. Taking advantage of this property, we propose a multi-component fusion method for multi-source images in this paper. In our method, source images are separated into cartoon and texture components, and essential fusion takes place on the representation coefficients of these two components. Our fusion scheme is verified on three kinds of images and compared with six single-component fusion methods. According to the visual perceptions and objective evaluations on the fused results, our method can produce better fused images in our experiments, compared with other single-component fusion methods.     

A novel multi-focus image fusion approach based on image decomposition

Multi-focus image fusion is an effective technique to integrate the relevant information from a set of images with the same scene, into a comprehensive image. The fused image would be more informative than any of the source images. In this paper, a novel fusion scheme based on image cartoon-texture decomposition is proposed. Multi-focus source images are decomposed into cartoon content and texture content by an improved iterative re-weighted decomposition algorithm. It can achieve rapid convergence and naturally approximates the morphological structure components. The proper fusion rules are constructed to fuse the cartoon content and the texture content, respectively. Finally, the fused cartoon and texture components are combined to obtain the all-in-focus image. This fusion processing can preserve morphological structure information from source images and performs few artifacts or additional noise. Our experimental results have clearly shown that the proposed algorithm outperforms many state-of-the-art methods, in terms of visual and quantitative evaluations.     

一种抑制SAR图像斑点噪声的图像融合方法

首先研究了图像融合小波基的选区,并利用提升小波技术分别对合成孔径雷达图像和光学遥感图像进行小波提升分解;然后,对分解后的SAR低频分量进行邻域平均,再与光学图像的低频分量进行加权平均;为了抑制SAR图像斑点噪声的影响,重点研究了高频分量的融合方法,并提出了一种依据斑点噪声特征变化而自适应地改变融合窗口的方法,该方法提高了SAR图像的目标解译和识别能力;最后,使用融合前后的SAR图像进行图像的目标检测,结果表明,融合后的图像能够明显抑制SAR斑点噪声影响,使SAR图像目标检测的效果更佳。     

基于PCA的拉普拉斯金字塔变换融合算法研究

阐述了基于主元分析的拉普拉斯金字塔图像融合的原理和方法：对原图像分别进行拉普拉斯金字塔分解,分别对高频部分采用主元分析（PCA）法融合,对低频部分采用平均梯度法进行融合,对拉普拉斯金字塔做反变换得到最终的融合图像。通过对可见光与红外图像的融合,以及对不同焦距图像融合的结果分析,该算法比单纯的PCA和拉普拉斯图像融合能得到具有更多有用信息的高对比度的融合图像。     

基于BEMD与NMF的多源遥感图像融合

传统二维经验模式分解图像融合方法以像素点能量最大原则作为融合依据,而不分析图像的特征信息,特征信息得不到最大保留。为此,提出基于二维经验模式分解与非负矩阵分解的图像融合方法。通过二维经验模式分解得到图像的内蕴模式函数和剩余量,并对内蕴模式函数进行非负矩阵分解,提取真实内蕴模式函数作为图像融合后的内蕴模式函数,利用反向重构得到融合图像。实验结果表明,该方法在图像清晰度与对比度方面均优于二维经验模式分解与非负矩阵分解方法。     

基于NSCT的红外与可见光图像融合

针对红外与可见光图像的不同特点,提出一种基于非采样Contourlet变换（NSCT）的红外与可见光图像融合算法。采用NSCT对源图像进行多尺度、多方向分解;分别采用基于局部能量和区域特征的融合规则得到融合图像的低频子带系数和带通方向子带系数;最后经过NSCT逆变换得到融合图像。实验结果表明,该算法能够获得较理想的融合图像,其融合效果优于基于Contourlet变换的图像融合算法。     

基于小波包变换的遥感图象融合

为了能够更好地把来自多传感器的图象信息综合起来，以提高对图象信息的分析和提取能力，在研究了小波包图象分析法之后，提出了一种基于小波包变换的图象融合方法，由于小波包变换能对图象进行多层次分解，包括对小波变换没有细分的高频部分也能进行进一步的分解，因此小波包分析能够为图象提供一种比小波多分辨分析更加精细的分析方法，利用此融合算法将由多传感器获得的同一目标不同波段的遥感图象和不同分辨率的遥感图象进行融合后得到的融合图象，能够很好地将源图象的细节融合在一起，通过与该融合图象进行主观与客观的评价比较，证明该融合方法可以获得更好的融合效果。     

基于多小波变换的医学图像融合方法研究

医学图像融合在临床诊断及治疗上有重要意义,多小波是小波理论的扩展,在图像处理方面具有单小波所不具有的优点。文章对基于多小波变换的医学图像融合方法进行了研究总结,提出了基于边沿信息方向性加权的区域能量的融合规则,通过对CT与MRI图、CT与SPECT图实验结果比较,表明该文提出的算法具有更好的融合效果。