基于中值滤波的多尺度快速图像融合算法

针对传统图像融合时间较慢,融合后图像纹理不清晰的缺点,提出了一种基于中值滤波的多尺度快速图像融合算法。首先通过中值滤波快速将图像分解为基层和细节层,再通过权值融合的方法将不同源的细节层和基层融合,获得融合图像。实验表明,该方法具有较好的刻画纹理能力和较少的运算时间。     

融合引导滤波和小波变换的水下图像增强算法

针对水下环境对比度低和极其模糊的视觉效果问题,提出了一种融合引导滤波和小波变换的水下图像增强算法。利用引导滤波将图像分为基础部分和细节部分,将小波变换应用于基础部分,对产生的低频图像进行限制对比度直方图均衡,高频部分分别使用改进的对数函数增强,然后将处理后的高低频部分进行小波逆变换。细节部分进行增益计算;最后将处理后的基础部分和细节部分进行加权融合,再对融合图像进行限制对比度直方图均衡,得到目标图像。仿真实验表明,该方法在保留图像细节的同时很好地克服了光照不均匀对图像的影响.     

基于融合自适应形态滤波的分水岭分割新算法*

针对分水岭分割易产生过分割问题,提出一种基于融合自适应形态滤波的分水岭分割算法。该算法对图像进行多结构多尺度自适应形态滤波处理,从而抑制图像的暗噪声和暗纹理细节。为了增强目标和背景的对比度,进行高低帽变换,再应用浸没模型的分水岭算法进行图像分割。实验结果表明,与一般的分割算法相比,该算法能有效地抑制各种噪声对分割的影响,具有较强的抗过分割性能,快速有效地实现图像的分割。     

基于卷积神经网络模型的医学图像融合

提出了一种新的基于卷积神经网络（CNN）和加权最小二乘法（WLS）的医学图像融合算法。算法主要步骤如下：利用滚动导向滤波（RGF）和高斯滤波（GF）构成的混合多尺度分解工具将源图像分解为基础层和一系列细节层,从而能够更好地保留尺度信息和边缘信息。基于卷积神经网络给出基础层融合规则,该规则能够更好地提取图像特征,使融合图像能够很好继承源图像结构信息、能量信息和强度信息。利用绝对值取大规则和加权最小二乘法优化策略,对细节层进行融合,使融合图像中包含更多的视觉细节信息和具有更高对比度。实验结果表明所提算法在视觉评价和客观评价方面与其他算法相比具有较好的优势,且在急性中风、致命性中风和脑膜瘤这三类疾病图像融合效果更为突出。     

基于递归引导滤波的高动态范围图像调整

通过使用递归引导滤波算法对输入的高动态范围图像进行累进滤波,获取图像的多尺度分解结果,得到图像的轮廓层和多尺度细节层;保持图像的细节特征不变,对图像的轮廓层进行对比度调整。结果表明,用本文提出的方法对高动态范围图像进行调整,在调整图像对比度的同时,有效的保持了图像的细节特征。     

基于自适应加权重复值滤波和同态滤波的MR图像增强

磁共振(Magnetic Resonance,MR)图像通常存在椒盐噪声(Salt and Pepper Noise,SPN)以及对比度低的问题,为了增强MR图像,分别在空域和频域针对不同侧重点分步进行滤波.对于多数滤波算法去除高水平SPN不理想的情况,提出了自适应加权重复值滤波算法(Adaptive Weighted Duplicate Filter,AWDF),通过连续放大窗口直到两个连续窗口的最大值和最小值分别相等来确定自适应窗口大小,用窗口内最大重复无噪像素的均值替代噪声像素.将其应用于不同噪声水平下的MR图像的预处理中,再在频域应用同态滤波.仿真结果表明,用自适应加权重复值滤波器和优化的高斯同态滤波器相结合的办法处理MR图像,能够在去除高水平SPN的同时提高图像对比度,增加图像细节,对图像的PSNR和SSIM等都有较大提高,图像增强效果显著.     

一种改进亮度平滑滤波调节图像融合算法

针对基于亮度平滑滤波调节(SFIM)遥感图像融合存在的空间细节信息提高不足,光谱存在一定失真的问题,提出了一种改进SFIM算法.该算法在SFIM基础上,结合平滑滤波和加权平均等方法,对SFIM的不足进行了改进;但保持了SFIM算法简单,运算快捷的优点.实验结果表明改进算法在空间细节增加,对比度以及光谱保持方面有了明显改善.     

一种新型煤矿视频监控图像滤波算法

针对煤矿视频监控图像存在噪声强度高且对比度低等问题,提出了一种新型煤矿视频监控图像滤波算法。该算法首先采用自适应Canny算子对图像进行边缘检测,实现边缘图像和非边缘图像的有效分离;然后对边缘图像引入直方图均衡化算法进行处理,以突出图像边缘信息,提高图像对比度;从滤波器的构建、结构元素的设计方面对经典数学形态学滤波算法进行改进,将其应用于非边缘图像的滤波;最后对处理后的边缘图像和非边缘图像引入图像融合机制进行加权融合。实验结果表明,与小波阈值法、经典数学形态学滤波算法相比,该算法具有较好的滤波效果。     

一种倒数加权的窗口自适应邻域图像滤波算法

对于叠加了白噪声的图像,提出一种倒数加权的窗口自适应邻域图像滤波算法.算法首先利用自适应邻域统计的概念在以每个滤波点为中心的滤波窗口内,为其建立参与滤波的自适应邻域像素集合,随后对纳入自适应邻域的像素进行倒数加权作为滤波结果.仿真和对比实验的结果显示,提出的算法在性能上超过了传统的中值滤波和窗口自适应邻域滤波算法.它能在有效抑制加性白噪声的同时,完好地保持图像的边界和细节信息,并且滤波后的图像获得了良好的视觉效果.     

基于细节增强的多曝光图像融合算法

针对已有多曝光图像融合算法存在细节丢失的问题,提出一种基于细节增强的多曝光图像融合算法.为使图像细节更加清晰,构建三尺度融合框架;设计一种曝光亮度权重函数,结合图像饱和度及增强后的对比度,构建初始权重图;根据引导滤波计算最终权重图,在三尺度融合框架上进行加权融合.实验结果表明,与3种实验对比算法相比,该算法的融合结果能呈现更丰富的细节信息,在综合质量评价指标IL-NIQE上分别有平均8.95％、11.38％和21.2％左右的提升.     

各向异性导向滤波的红外与可见光图像融合

目的 针对红外与可见光图像融合时易产生边缘细节信息丢失、融合结果有光晕伪影等问题，同时为充分获取多源图像的重要特征，将各向异性导向滤波和相位一致性结合，提出一种红外与可见光图像融合算法。方法 首先，采用各向异性导向滤波从源图像获得包含大尺度变化的基础图和包含小尺度细节的系列细节图；其次，利用相位一致性和高斯滤波计算显著图，进而通过对比像素显著性得到初始权重二值图，再利用各向异性导向滤波优化权重图，达到去除噪声和抑制光晕伪影；最后，通过图像重构得到融合结果。结果 从主客观两个方面，将所提方法与卷积神经网络（convolutional neural network，CNN）、双树复小波变换（dual-tree complex wavelet transform，DTCWT）、导向滤波（guided filtering，GFF）和各向异性扩散（anisotropic diffusion，ADF）等4种经典红外与可见光融合方法在TNO公开数据集上进行实验对比。主观分析上，所提算法结果在边缘细节、背景保存和目标完整度等方面均优于其他4种方法；客观分析上，选取互信息（mutual information，MI）、边缘信息保持度（degree of edge information，Q^AB/F）、熵（entropy，EN）和基于梯度的特征互信息（gradient based feature mutual information，FMI_gradient）等4种图像质量评价指数进行综合评价。相较于其他4种方法，本文算法的各项指标均有一定幅度的提高，MI平均值较GFF提高了21.67%，Q^AB/F平均值较CNN提高了20.21%，EN平均值较CNN提高了5.69%，FMI_gradient平均值较GFF提高了3.14%。结论 本文基于各向异性导向滤波融合算法可解决原始导向滤波存在的细节"光晕"问题，有效抑制融合结果中伪影的产生，同时具有尺度感知特性，能更好保留源图像的边缘细节信息和背景信息，提高了融合结果的准确性。     

An adaptive median filter algorithm based on B-spline function

According to the B-spline convolution mask, first, the contrast sensitiveness (CS) is computed and then is viewed as a noise sensitiveness coeficient (NSC) to adaptively determine a noise-recognized threshold value. Based on the noise density function (NDF) in a 3×3 window, the filtering window size is adaptively adjusted, and then a median filter is used to eliminate the noise-marked pixels. The experiment results show that the proposed algorithm can preserve image detail information well and effectively remove the noises, particularly the impulse noises that is also called salt-and-pepper noises superimposed on the computed tomography (CT) and magnetic resonance imaging (MRI) medical images.     

结合引导滤波的自适应多曝光图像融合

针对引导滤波产生的光晕、梯度反转现象，以及图像融合边缘细节丢失的现象，提出一种改进引导滤波的自适应多曝光图像融合算法。在引导滤波中根据梯度信息设定权重函数，并结合图像像素点和一定区域的均值创建函数，共同实现不同区域的纹理特性自适应；利用平均亮度与对比度、饱和度及曝光适中度的关系，设置权值函数，使加权平均融合过程中的权重值不再是固定的数值，而能够根据不同的图像亮度自适应调整，权重值也不同，使得融合后的图像质量更好；将原序列图的细节信息叠加到改进的引导滤波图像中，构建纹理细节层。实验结果削弱了光晕及梯度反转现象，使图像更加真实，细节更加清晰，并且对有小光源的图像处理效果更好。算法结果明显优于多曝光融合算法及引导滤波的多曝光图像融合，在信息熵、互信息和边缘信息评价中分别取得最高2.5%、30%和30%左右的质量提升。     

Multi-focus image fusion based on sparse decomposition and background detection

The goal of image fusion is to accurately and comprehensively describe complementary information of multiple source images in a new scene. Traditional fusion methods are easy to produce side-effects which cause artifacts and blurred edges. To solve these problems, a novel fusion algorithm based on robust principal component analysis (RPCA) and guided filter is proposed. The guided filter can preserve the edges effectively, which is often used to enhance the images without distort the details. Considering edges and flat area are treated differently by the guided filter, in this paper, sparse component of the source image is filtered by the guided filter to generate the enhanced image which contains the preserved edges and the enhanced background. And then the focused regions of the source images are detected by spatial frequency map of the difference images between the enhanced image and the corresponding source image. Finally, morphological algorithm is used to obtain precise fusion decision map. Experimental results show that the proposed method improves the fusion performance obviously which outperforms the current fusion methods.     

双尺度分解和显著性分析相结合的红外与可见光图像融合

目的 针对图像融合中存在的目标信息减弱、背景细节不清晰、边缘模糊和融合效率低等不足,为了充分利用源图像的有用特征,将双尺度分解与基于视觉显著性的融合权重的思想融合在一起,提出了一种基于显著性分析和空间一致性的双尺度图像融合方法。方法 利用均值滤波器对源图像进行双尺度分解,先后得到源图像的基层图像信息和细节层图像信息;对基层图像基于加权平均规则融合,对细节层图像先基于显著性分析得到初始权重图,再利用引导滤波优化得到的最终权重图指导加权;通过双尺度重建得到融合图像。结果 根据传统方法与深度学习的不同特点,在TNO等公开数据集上从主观和客观两方面对所提方法进行评价。从主观分析来看,本文方法可以有效提取和融合源图像中的重要信息,得到融合质量高、视觉效果自然清晰的图像。从客观评价来看,实验验证了本文方法在提升融合效果上的有效性。与各种融合结果进行量化比较,在平均梯度、边缘强度、空间频率、特征互信息和交叉熵上的平均精度均为最优;与深度学习方法相比,熵、平均梯度、边缘强度、空间频率、特征互信息和交叉熵等指标均值分别提升了6.87%、91.28%、91.45%、85.10%、0.18%和45.45%。结论 实验结果表明,所提方法不仅在目标、背景细节和边缘等信息的增强效果显著,而且能快速有效地利用源图像的有用特征。     

The multiscale directional bilateral filter and its application to multisensor image fusion

In this paper, a novel multiscale geometrical analysis called the multiscale directional bilateral filter (MDBF) which introduces the nonsubsampled directional filter bank into the multiscale bilateral filter is proposed. Through combining the characteristic of preserving edge of the bilateral filter with the ability of capturing directional information of the directional filter bank, the MDBF can better represent the intrinsic geometrical structure of images. The MDBF, which is a multiscale, multidirectional and shift-invariant image decomposition scheme, is used to fuse multisensor images in this paper. The source images are first decomposed into the directional detail subbands and the approximation subbands via the MDBF. Then, the directional detail subbands and the approximation subbands are fused according to the given fusion rule, respectively. Finally, the inverse MDBF is applied to the fused subbands to obtain the fused image. Experimental results over visible and infrared images and medical images demonstrate the superiority of our method compared with conventional methods in terms of visual inspection and objective measures.     

基于互导滤波和显著性映射的红外可见光图像融合

为了解决传统多尺度红外可见光融合图像边缘模糊、对比度低和目标不显著的问题,提出一种基于互导滤波和显著性映射的红外可见光图像融合算法。由于互导滤波器能将图像一致结构和不一致结构分离并且具有尺度和保边意识,因此首先利用互导滤波器将原图像分解为具有冗余信息的结构层和不同尺度上具有互补信息的纹理层;其次根据过明或过暗区域更容易引起注意的视觉特点构造图像显著性映射函数对结构层和不同尺度的纹理层进行显著性映射;最后根据不同尺度的结构和纹理特性对图像进行融合重构。在两个数据集上的实验结果表明与传统的多尺度融合方法相比提出的方法在保持图像边缘、增强图像对比度、突出目标方面具有较好的主客观评价效果。     

基于非局部均值的多尺度色调映射

针对高动态范围图像在传统输出设备上的显示问题,给出一个基于非局部均值滤波的多尺度色调映射算法。该算法使用非局部均值滤波对高动态范围图像进行粗化,将图像分解为一个包含大尺度变化的基本层和多个具有小尺度特征的细节层,对基本层和细节层分别进行调整,进行色彩还原。实验结果表明,与双边滤波等算法相比,该算法在较好还原真实场景的同时,不仅避免了光晕现象,也保留更丰富的细节信息。     

基于双边滤波的多尺度图像融合

提出一种彩色图像和近红外图像的融合算法,先给出一种改进核函数的双边滤波器,然后应用该双边滤波器和高斯滤波器相结合多次作用于彩色图像和近红外图像,得到低频图像、边缘图像、细节图像等不同尺度的图像,在不同尺度图像融合的权重选择上,提出一种自适应的权重选择法。该方法综合考虑参与融合的各像素点的邻域来确定各点权重,不仅抑制了融合图像噪声,还使融合图像色彩更贴近原彩色图像。实验表明该方法得到的融合图像具有符合人眼观测习惯的颜色信息,此外融合图像的纹理、边缘等细节信息比原彩色图像更丰富。     

有效的图像滤波算法

利用灰色关联度的特性和阿尔法均值滤波算法的优点,提出一种基于改进灰色关联度和阿尔法Alpha均值滤波的噪声图像的自适应滤波算法。该算法采用灰色关联度自适应地确定滤波窗口的加权系数值,改善算法的滤波性能。实验结果表明算法对受到高斯噪声和混合噪声干扰的图像进行去噪能取得较好的滤波效果,同时还保护了原始图像的细节信息。