基于NSST与引导滤波相结合的红外与可见光图像融合方法研究

传统的图像融合方法存在着对比度不高、边缘细节等信息保留不理想的问题,为解决此问题,提出了一种基于非下采样剪切波变换（NSST）与引导滤波相结合的图像融合算法。通过自适应引导滤波提取源图像细节,再使用NSST算法将滤波后图像和细节图像分解成低频子带和高频子带。对于低频子带的融合,采用改进的模糊逻辑加权平均融合规则;对于高频子带的融合,使用区域能量最大化的方法。实验结果表明,所提出的图像融合算法能够更突出图像目标信息,提供丰富的背景细节信息,同时保留了图像边缘信息,使融合的图像更符合人眼视觉系统。同时,融合效果在信息熵、空间频率、互信息、交叉熵等多个客观评价指标至少提高了0.10%、0.52%、3.25%、0.34%。     

基于自适应NSST—PCNN的红外与可见光图像融合方法研究

传统的红外与可见光图像融合方法存在着对比度不高、背景细节信息保留不理想的问题,为解决此类问题,提出了一种非下采样剪切波变换(Non-subsampled Shearlet Transform,NSST)结合自适应脉冲耦合神经网络(Pulse Coupled Neural Network,PCNN)的方法.利用NSST将源图像多尺度地分解成低频子带和高频子带;针对图像低频子带融合,采用自适应模糊逻辑加权平均融合规则;对于图像高频子带融合,采用自适应PCNN的算法;最后,通过NSST逆变换得到融合后图像.实验结果表明,相比于传统图像融合方法,本方法在信息熵、空间频率、平均梯度、互信息和交叉熵等多个客观评价指标上至少分别提高了1.54％、4.52％、3.52％、9.14％、0.12％,提高了融合图像的对比度,保留了背景细节信息,取得更好的融合效果.     

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.     

两种变换域相结合的医学图像融合

为了克服单一图像分析方法在图像分解时存在的局限性,采用两种变换域相结合的方法来实现CT/MRI图像融合。利用基函数多尺度和多方向性的特点,对CT与MRI源图像进行非下采样Contourlet变换(NSCT);将分解之后的CT低频近似部分和MRI低频近似部分再分别进行小波变换,小波分解与融合之后得到融合图像的低频系数,而对NSCT变换后的高频细节部分利用邻域能量取大方法得到融合图像的高频系数;再对高频系数与低频系数进行逆NSCT变换得到融合图像。结果表明,两种变换域结合的算法比单一的多尺度分析算法更有效可行,使得融合图像对比度更高、更清晰。     

非下采样剪切波变换域下遥感图像融合

多光谱图像与全色图像的融合已被广泛应用于提高后续图像处理效果以满足图像进一步应用的需要,本文提出了一种在非下采样剪切波变换域中基于区域清晰度加权和导向滤波相结合的遥感图像融合方法.利用剪切波变换将多光谱图像的亮度分量与全色图像分别分解为低频子带和高频子带;针对高低频子带的特点分别设计高低频子带融合规则;对融合系数取剪切...     

基于图像归一化和NSST的鲁棒零水印算法

为了更有效地提取数字漫画的边缘轮廓特征,提出一种基于图像归一化和非下采样剪切波变换(NSST,non-subsampled shearlet transform)的零水印算法.首先,将数字漫画图像进行归一化处理.然后,采用NSST和离散余弦变换(DCT)提取图像的低频分量,再采用非负矩阵分解(NMF,non-negative matrix factorization)提取特征向量作为图像的特征信息;处理水印图像时,采用基于完全互补码的扩频技术和混沌置乱技术以提高算法的鲁棒性和安全性.最后,对数字漫画图像的特征信息与水印图像进行异或逻辑运算得到零水印.实验结果表明,本文算法在抵抗高斯噪声、椒盐噪声、几何变换、JPEG压缩、邻域滤波等攻击时都具有很强的鲁棒性,同时能够抵抗一定程度的剪切攻击.     

基于非下采样Contourlet变换的自适应图像融合算法

Contourlet变换克服了小波变换在处理高维信号时的不足,但Contourlet分解和重构时需要采样因此不具有平移不变性,因此根据6trous算法构造了非下采样Contourlet变换(nonsubsampled C～ntourlet transform,NSCT).NSCT比Contourlet变换具有更灵活的方向性、且具有平移不变性.因此将NSCT变换应用于图像融合领域,能更好地提取图像边缘特征,为融合提取更多的特征信息.基于NSCT的自适应图像融合算法是将图像进行NSCT分解后,针对在不同频率域特点选择不同的融合规则,最后通过重构得到融合图像.通过对试验结果进行的主观和客观的对比,试验结果表明NSCT能够为融合图像保留更全面的原始图像信息,且基于NSCT的自适应图像融合算法能够更加有效、准确地提取图像中的特征,是一种有效可行的图像融合算法.     

基于非下采样剪切波变换的医学图像融合算法

为了解决单一模态医学图像的局限性,提出了一种基于非下采样剪切波变换(NSST)的多模态医学图像融合方法.该方法利用NSST将待融合的医学图像分解成低频系数和高频系数,并利用区域能量加权(WLE)的方法对分解后的低频系数进行融合,使用区域能量和平均梯度加权的方法对分解后医学图像的高低频系数进行融合,采用NSST逆变换重建融合后的图像.选择信息熵、平均梯度和空间频率3个参数作为融合图像的客观评价参数,结果表明,该方法取得的融合结果比离散小波、轮廓波和非下采样轮廓波变换等传统方法更好,计算效率更高.     

基于视觉显著性和NSCT的红外与可见光图像融合

结合非下采样轮廓波变换的平移不变性,提出了一种基于视觉显著性的红外与可见光图像融合算法。首先,利用引导滤波器改进显著性检测算法并将其用于红外图像;然后,对红外图像和可见光图像进行非下采样轮廓波变换以得到各自的低频与高频子带;最后,在低频与高频子带的融合中分别采用红外图像显著性指导法与绝对值取大法。实验结果表明,与多种相关算法相比,该算法所得融合图像在突出红外目标的同时还具有丰富的可见光背景信息,具有更好的视觉融合效果和客观质量评价。     

多光谱图像与全色图像融合

非下采样Contourlet 变换具有多尺度、多方向性、强大的稀疏表达能力,能够有效捕获图像中的纹理信息,文中提出了一种新的基于非下采样Contourlet变换和 HIS变换的遥感图像融合方法。对多光谱图像进行 H IS 变换,将得到的亮度分量和全色图像进行非下采样Contourlet变换,通过融合算法得到新的亮度分量,进行 HIS逆变换得到融合图像。实验结果表明,该方法在保留原图像的频谱信息的同时增强了融合图像的空间细节表现能力。     

基于双树紧支剪切波变换的遥感图像融合

提出一种基于双树紧支剪切波的遥感图像融合算法。紧支剪切波变换是剪切波理论的空域实现,因其步骤中包含了传统的离散小波变换(DWT),引入了移变性。分析移变性对图像融合的影响,采用双树复数小波抑制紧支剪切波的移变性,与主分量分析变换(PCA)或IHS变换相结合,提出遥感图像融合算法。通过QuickBird和IKONOS的三组数据的进行实验,结果表明提出的融合方法性能优于基于DWT、à trous小波、Curvelet以及基于频域实现剪切波(à trous shearlet)方法。     

基于NSCT域平均梯度能量驱动红外与可见光图像融合算法

针对红外与可见光图像融合造成的成像边缘存在模糊区域问题,提出一种基于非下采样轮廓波变换(Nonsubsampled Contourlet, NSCT)域平均梯度能量驱动的红外图像(IFR)与可见光图像(VBI)融合算法,首先对IFR和VBI分别进行NSCT变换,得到低频、中频、高频子带系数,低频融合采用平均梯度能量(Average Gradient Energy, AVGE)取最大的方法进行融合,中频融合采用空间频率(Spatial Frequency, STF)取最大值进行融合,高频提出了一种平均梯度能量驱动脉冲耦合神经网络(Average Gradient Energy Pulse Coupled Neural Network, AVGE-PCNN)的融合方法进行融合,采用逆非下采样轮廓波变换(Inverse Nonsubsampled Contourlet Transform, INSCT)得到最终融合图像,实验采用三组不同场景的IFR和VSI图像进行融合处理。通过对比实验证明,提出的融合方法在改善图像边缘模糊方面效果良好,主观评估和客观评价均优于DWT、DTCWT、NSCT算法...     

基于萤火虫优化的自适应PCNN遥感图像融合

为了提高融合后多光谱图像的质量,本文提出一种基于快速非下采样轮廓波变换(FNSCT)与萤火虫优化的自适应脉冲耦合神经网络(PCNN)相结合的图像融合算法。将通过亮度-色度-饱和度(IHS)变换的多光谱图像亮度分量与全色图像分别进行FNSCT变换,获得相应的高低频系数。针对低频系数,采用区域平均能量法进行融合;对于高频子带,为了确定PCNN模型的最优参数,将PCNN算法的链接强度与链接范围自适应化,并利用萤火虫算法优化其余参数,获得更优的PCNN模型,实现高频系数的融合。最终经过FNSCT逆变换和IHS逆变换得到融合结果。实验结果表明:本文提出的算法既提高了图像的空间分辨率又很好地保留了融合图像的光谱信息。     

基于NSCT和PCA变换域的遥感图像融合算法

为使融合后的图像在尽可能保持原图像光谱信息的同时,有效提高空间细节信息,提出了一种新的基于非下采样Contourlet变换（NSCT）和主成分分析（PCA）的全色图像和多光谱图像融合算法.对多光谱图像进行PCA变换得到主元分量,将处理后的主元分量与全色图像进行NSCT分解,针对低频子带系数选择提出了一种基于窗口与局部方差相结合的融合策略;在高频子带系数选择上,提出了基于区域线性相关测定的融合策略.进行非下采样Contourlet逆变换和PCA逆变换,得到具有高空间质量的多光谱图像.实验结果表明,提出的算法在保留光谱信息和提高空间细节信息的综合性能上有所提高,能够取得较好的融合效果.     

基于区域能量的NSST域偏振图像融合算法

针对传统的偏振图像融合方法存在图像细节丢失、边缘模糊、对比度下降等不足,提出了一种基于区域能量的非下采样剪切波变换域(NSST)偏振图像融合方法。首先,利用NSST对源图像进行分解,获取源图像的低频子带系数和高频子带系数;然后,对分解得到的低频系数基于区域能量加权融合,对高频系数先基于区域能量取大融合,再应用引导滤波进行细节增强;最后,通过NSST逆变换得到融合图像。实验结果表明,融合后的偏振图像能够较好地保留细节信息,同时使边缘更加清晰,图像标准差、平均梯度、信息熵、对比度、空间频率相对传统方法均有不同程度的提高,具有更好的视觉效果。     

基于多特征的遥感图像融合算法

针对基于多尺度几何变换的遥感图像融合算法细节表现能力不足的缺陷,提出了一种新的基于多特征的遥感图像融合算法。首先,对多光谱图像进行HSI变换,将得到的亮度分量和全色图像分别进行非下采样的Contourlet变换(NSCT),得到低频和高频子带系数;然后,对低频子带系数采用像素绝对值选大的规则进行融合,对于高频子带系数的选择,考虑到不同的因素如(方差、能量、平均梯度)对图像质量的影响不同,提出了一种基于多特征的融合规则;最后,对融合后的低频和高频系数分别进行了逆NSCT变换和逆HSI变换得到融合图像。实验结果证明,该方法可以有效将全色图像的空间信息注入到多光谱图像中,并与HSI变换、Contourlet变换等融合算法相比,该方法在主观和客观评价上优于其他几种融合方法,具有更好的融合效果。     

非下采样Contourlet变换域多聚焦图像融合方法

针对同一场景的多聚焦图像融合问题,提出基于脉冲耦合神经网络(PCNN)的非下采样Contourlet变换(NSCT)域融合方法.将源图像经过NSCT变换生成的低通子带系数和带通方向子带系数输入PCNN,将各神经元迭代产生的点火频数构成点火映射图.采用接近度函数描述点火映射图邻域特性的关联程度,根据邻域接近度为融合图像选择相应的子带系数,通过NSCT逆变换得到融合结果.实验分析表明,新的融合方法在很大程度上保留了多聚焦图像的清晰区域和特征信息,具有比经典小波变换、Contourlet变换和常规NSCT方法更好的融合性能.     

视觉显著性指导的红外与可见光图像融合算法

为了获取适合人眼观测的高质量红外与可见光融合图像,提出了一种基于视觉显著性指导的红外与可见光图像融合算法。首先,利用改进的流形排序法分别检测红外与可见光图像的视觉显著性区域;然后,采用非下采样轮廓波变换对红外和可见光图像进行多尺度、多方向分解,从而获取各自低频子带和高频子带,并将视觉显著性的检测结果用于指导分配低频子带的融合权重,即依据显著度大小赋予不同的权值,而高频子带的融合则依据局部标准差准则赋值;最后,通过非下采样轮廓波逆变换获得融合图像。实验结果表明:这种算法不仅可以保全可见光图像中的细节信息,而且能够精确地突显出红外目标信息,具有较好的视觉效果, 增强了红外与可见光复合前视系统的识别性能。     

基于人眼视觉特性的遥感图像融合算法

首先提出基于非下采样Contourlet变换(NSCT,Nonsubsampled Contourlet Transform)的人眼视觉相对对比度灵敏度函数(RCSF,relative contrast sensitivity function)和绝对对比度灵敏度函数(ACSF,absolute contrast sensitivity function)。然后提出了基于人眼视觉对比度灵敏度函数(CSF,contrast sensitivityfunction)的遥感图像融合算法(IFA-CSF,image fusion algorithmof human visual contrast sensitivity function)。IFA-CSF采用NSCT作为多尺度变换工具,对单方向高频子带采用ACSF融合,对多方向高频子带采用RCSF融合,并对8方向高频子带采用先方向分组再融合的方法。实验结果表明,IFA-CSF优于基于传统CSF和基于局部能量的图像融合算法。     

基于小波变换的医学图像融合技术

不同成像技术获得的医学图像为临床诊断提供了不同的信息,图像融合技术可以综合利用多模医学图像互补信息,从而有效地提高诊断水平。该文采用小波变换对人脑MR-T2和MR-PD图像进行融合。结果表明此方法能够充分有效地将两种不同模式的信息融合在一起,融合性能优越,很好地保留了原始图像的边缘和纹理特征,为临床诊断提供更加有效的信息。