基于多进制小波的多源遥感影像融合

首先介绍了遥感影像融合的一般理论和方法，然后在讨论多进制小波理论和影像特征的基础上，提出了一种基于特征的多进制小波变换的影像融合算法，该算法根据待融合影像分辨率之比来确定采用几进制小波，将待融合的高分辨率影像进行多进制小波变换，然后把高分辨影像经小波变换后获得的低频成分和低分辨率影像依据一定的关系进行相互转换，以形成新的高分辨影像的低频成分，经过多进制小波逆变换获得到融合后的影像，最大限度地利用了待融合影像的信息，防止了影像信息的丢失，通过对具体影像的清晰度和空间分辨率，融合后的影像最大限度地保留了待融合影像的光谱信息，同时提高了待融合影像的清晰度和空间分辨率，给出了SPOT全色影像与SPOT多光谱影像，SPOT全色影像与TM影像的融合结果，并与其他方法进行了比较，从而证明了本方法的优越性和自适应能力。     

多进制小波的遥感影像融合对比分析

提出了利用多进制小波进行融合的方案,目标是为了深度挖掘小波在遥感影像像素级融合方面的应用。采用多进制小波进行融合的优势是在减少能量损失的前提下使高频分量的分解方向更加细化,重构时频段组合更加灵活。首先从理论方面阐述了多进制小波和二进制小波(包)的异同,通过对比分析在像素级遥感影像融合实验结果,同时结合目视效果和多种评价指标,发现对于中分辨率——北京一号遥感影像,用多进制（M=4时）db5小波对全色和多光谱遥感影像进行融合的效果不亚于采用二进制小波(包)的融合效果。实验结果表明,小波融合的效果取决于小波基的选取、分解级数,也因处理对象而不同,但在采用相同的小波基的基础上,多进制小波比二进制小波(包)融合效果在目视效果和融合指标两方面都略胜一筹。其为小卫星数据在中国水资源、灾害、考古等领域的重点应用推广的数据处理方面打下基础,同时可为其他不同分辨率遥感影像的类似处理起到示范作用。     

第二代小波的上升型构造及其在图像融合中的应用

详细介绍了构造第二代小波的上升方案,并实现了Cohen-Daubechies-Feauwell(CDF)(2,2)双正交小波。与传统小波变换相比基于上升方案的小波变换具有构造简单、运算方便的特点,而且可以根据实际需要构造新的小波。在传统小波图像融合算法的基础上,本文提出了更为通用的小波变换融合方法,在基于子带的融合过程中体现了高频信息的竞争以及低频信息的协同,这既考虑了如何克服因为待融合影像不同的成像方式带来的块效应,又能方便的根据用户需要改善影像融合质量。     

基于方向导数的多光谱图像快速融合新算法

针对提升小波变换的特点,研究图像融合规则,提出了一种新的基于方向导数的多分辨多光谱图像快速融合算法。首先,利用提升小波变换得到待融合源图像的多分辨分析;然后以小波域方向导数为判据,在图像的多分辨分析的相应各级上进行融合,得到融合图像的多分辨分析;最后,利用提升小波反变换重构融合图像。使用多光谱图像对算法进行验证并与方向对比度算法进行对比,结果表明,融合图像完好的融合了源图像的信息,且算法运算时间短。     

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。     

基于冗余小波变换与引导滤波的多聚焦图像融合

针对传统多尺度变换在多聚焦图像融合中存在的边缘晕圈问题,提出了一种基于冗余小波变换与引导滤波的多聚焦图像融合算法。首先,利用冗余小波变换对图像进行多尺度分解,将源图像分解为一个相似平面和一系列小波平面,该多尺度分解能够有效地提取源图像中的细节信息;然后,对相似平面和小波平面分别采用引导滤波的加权融合规则来构造加权映射,从而得到相似平面和小波平面的加权融合系数;最后,进行冗余小波逆变换,即可得到融合结果图。实验结果表明,与传统融合算法相比,所提算法能够更好地体现图像边缘的细节特征,取得了较好的融合效果。     

基于小波变换的图象边缘融合检测

传统的边缘检测算法虽然实现简单,计算较快速,但是被检测图像较为复杂或含有噪声污染时,那些传统的边缘检测算法就很难得到理想的边缘结果。利用多尺度小波变换来检测图像的边缘是最近几年比较流行的方法,而且检测复杂图像或含噪图像的边缘比传统算法要好得多。该文提出一种在金字塔分解体系结构下利用多尺度小波变换的局部模极大值算法检测图像的边缘,并将图像分解的各层边缘信息利用小波融合算法逐个融合,以得到最终的图像边缘结果。实验结果表明,该文方法和传统的边缘检测算法相比具有定位精度高,去噪效果好等明显的优点,也能较准确地提取图像的边缘及降低计算量。     

小波变换图像融合算法的ADSP实现

小波图像处理算法软件实现已比较成熟，但硬件实现还不多见，针对这一情况，该文提出用AD公司的Blackfin DSP系列产品ADSP-2135芯片实现小波图像融合算法方案，讨论了用ADSP实现该算法的过程，通过实测的结果说明，用ADSP-2135芯片可以实时实现小波图像融合算法。     

基于形态学和小波的遥感图像边缘检测

针对遥感图像噪声含量大、边缘细节丰富等特点,提出了一种基于形态学和小波分析相结合的遥感图像边缘检测方法,即利用小波变换将遥感图像分解为低频和高频两部分分别进行处理,低频采用形态学锐化算法改善低频边缘清晰度后构造全方位多结构元素进行形态学边缘检测,高频引入小波阈值去噪算法进行预处理后利用小波模极大值进行边缘检测,最后进行边缘图像融合.实验结果表明:该方法在有效抑制噪声的同时,实现了边缘的精确定位,细节提取效果好.     

一种多小波滤波器在医学图像融合中的应用

医学图像融合为临床诊断、手术设计与效果评估等提供不同模态影像互补信息。构造具有3阶消失矩的双正交多小波滤波器,其以高斯函数一次泰勒规范展开正交化后得到的完备二次单位正交基作为尺度函数。利用构造的多小波滤波器,分别对CT、MRI医学图像进行分解,使用基于多小波分解改进的局部能量加权规则融合图像。结果表明改进规则融合了源图像主要信息,优于常用的融合规则。应用构造的多小波滤波器可有效地融合医学图像,略优于DGHM多小波。     

基于IHS与小波变换的多波段偏振图像融合

利用多波段偏振图像可以有效地区分人造目标与自然场景,提出利用IHS（彩色空间）变换与小波变换相结合的多波段偏振图像融合方法,使得在融合后的偏振图像I、Q、U中,包含了具有相同偏振特征、不同光谱特征的目标信息,同时能够更加细致、全面的描述场景中的目标;实验结果表明,融合后的偏振图像不仅反应了场景的偏振信息,而且包含了丰富的光谱信息,目标与背景的对比度也得到了增强,为进一步的目标检测和识别提供了便利.     

基于提升格式小波变换的医学图像融合技术

图像融和是对取自不同时间、不同传感器或不同视角的同一场景的两幅图像或者多幅图像进行信息融合的过程,主要用于消除来自不同传感器图像中目标的位置差异。在分析常见算法的基础上,提出了一种新医学图像融合算法,新算法以提升格式小波变换为基础,利用图像多级小波分解后近似分量的轮廓相似性进行图像的快速融合。实验结果表明,新方法高效精确。     

Infrared and visible image fusion using fuzzy logic and population-based optimization

This paper presents a new wavelet-based algorithm for the fusion of spatially registered infrared and visible images. Wavelet-based image fusion is the most common fusion method, which fuses the information from the source images in the wavelet transform domain according to some fusion rules. We specifically propose new fusion rules for fusion of low and high frequency wavelet coefficients of the source images in the second step of the wavelet-based image fusion algorithm. First, the source images are decomposed using dual-tree discrete wavelet transform (DT-DWT). Then, a fuzzy-based approach is used to fuse high frequency wavelet coefficients of the IR and visible images. Particularly, fuzzy logic is used to integrate the outputs of three different fusion rules (weighted averaging, selection using pixel-based decision map (PDM), and selection using region-based decision map (RDM)), based on a dissimilarity measure of the source images. The objective is to utilize the advantages of previous pixel- and region-based methods in a single scheme. The PDM is obtained based on local activity measurement in the DT-DWT domain of the source images. A new segmentation-based algorithm is also proposed to generate the RDM using the PDM. In addition, a new optimization-based approach using population-based optimization is proposed for the low frequency fusion rule instead of simple averaging. After fusing low and high frequency wavelet coefficients of the source images, the final fused image is obtained using the inverse DT-DWT. This new method provides improved subjective and objectives results as compared to previous image fusion methods.     

基于双正交小波提升机制的图像融合方法

为了从不同源图像中获取更多的互补信息,提出了一种基于提升机制的图像融合方法.在分析图像融合近几年研究成果的基础上,对融合图像进行双正交小波变换,获得不同尺度下的小波金字塔图像,再对低频系数取加权平均值,高频系数进行局部梯度运算,采用局部梯度值最大值作为高频系数,最后对处理的小波域的高低频系数反变换得到融合后图像.通过分析实验结果表明,提出的算法适合两幅及多幅图像的自主融合,而且可以获得视觉效果更好、细节更为丰富的融合图像,消除块效应.     

基于多方向àtrous小波变换的多传感器图像融合

分析和研究了非下采样方向滤波器组及具有平移不变性的àtrous小波变换的图像变换的优点,提出了一种基于多方向àtrous小波变换的图像融合方法。首先利用àtrous小波变换将待融合源图像分解成不同尺度,不同分辨率的高低频分量,再对高频分量利用非下采样方向滤波器组进行方向分解,然后采取不同的融合方法对分解的高低频分量进行融合处理,低频系数采取平均加权法融合,高频系数则采取局部梯度优先的加权法融合,最后将融合的各频带进行逆非下采样方向滤波器组变换和逆àtrous小波变换得到融合图像。实验表明,在几种不同的客观评价标准下,该方法优于传统小波域中的融合效果,能有效地消除小波变换所带来的光谱扭曲和假边缘现象。     

基于第二代小波变换的图像融合方法及性能评价

提出了一种基于小波提升方案的图像融合新算法. 与传统基于卷积的小波变换融合方法相比, 新算法具有计算简单、融合速度快、所需内存少以及有利于算法的在线快速实现等优点. 此外, 还提出了一种基于区域特征选择的新的融合策略, 针对不同类型的多源图像进行了融合仿真实验, 并采用主观视觉判断与客观评价准则相结合的方式, 对不同变换方式、不同融合规则以及不同分解层数对融合效果的影响进行了比较分析. 实验结果表明本文提出的融合算法和融合策略具有优越的融合性能, 并取得了令人满意的融合效果.     

基于变化检测的多时相图像的融合算法

在分析多时相图像特点的基础上,提出了基于变化检测的多时相图像融合算法。该算法将小波变换的特征提取方法与ICA子空间映射的变化检测相结合,确定多时相图像各区域变化的强弱,根据本文提出的共生区域增长算法,以及变化检测的结果提出了多时相图像融合的方案,实现目标特征模板的提取。仿真结果表明,本文算法是比较有效的。     

基于2代Curvelet改进IHS变换的遥感图像融合

Curvelet变换是继小波变换之后,能更适合于图像处理的一种新的多尺度变换分析方法,它比小波变换更加适合分析2维图像中的曲线或直线状的边缘特征,同时也具有很强的方向性。为了将该变换应用于图像融合,首先对第2代Curvelet变换理论进行了综述,然后在对基于第2代Curvelet变换的遥感图像融合方法进行研究的基础上,提出了一种与IHS变换结合的融合方法。最后用高分辨率全色图像与低分辨率多谱图像进行了融合实验,实验结果表明,将Curvelet变换引入图像融合,能够更好地提取原始遥感图像的特征,不仅可为融合图像提供更多的信息,而且融合图像能在较好地保留光谱信息的同时,使空间细节信息也得到增强。     

基于脊波融合的射线图像增强算法

提出一种基于脊波变换的射线图像增强算法,根据射线成像的特点,对射线成像系统采集信号做分段灰度变换,得到多幅图像,每幅图像含有被测工件的某种细节,再将这些图像分别做有限脊波变换,对得到的变换系数进行融合,再对融合后的系数进行有限脊波逆变换从而得到增强了的射线图像。在融合中低频系数采用基于区域方差和邻域像素相关性分析的融合策略,高频部分采用脊波变换系数绝对值最大的作为融合的高频系数,此法可以将来自不同图像的特征与细节融合在一起并且可以有效地抑制噪声。文中对融合图像质量进行了对比评价,实验结果表明,这种方法能够有效地提高图像的清晰度,在保留图像微小细节方面获得满意的结果。     

From computational attention to image fusion

We present in this paper a new fusion image scheme called as “Attention Fusion” (ATF). This scheme, developed in a multiresolution space, uses an attention map to define the level of activity for each one of the coefficients and so, to derive the rules of fusion. The multiresolution decomposition is done by using the dual-tree complex wavelet transform. The fusion method assumes that the highest attention level for the input images to be fused must be one of the main factors to establish the information to put in the fused image. The performance of the method is tested by an axiomatic score function. Two sets of experiments have been carried out: (a) fusion on multi-focus images and (b) fusion on multi-band images. In the first experiment, the proposed method has been compared with PYR, DWT, CWT and SR methods. In this kind of images the ATF method has a good performance. On the other hand, results in the second experiment with multi-band images, demonstrate that the ATF method has the best performance (across several sets of images) in comparison with the CWT, PYR and DWT methods, all of them also based in a multiresolution decomposition.