基于中值滤波的小波域水印算法

提出一种小波域鲁棒图像水印算法,水印信息被嵌入小波变换的低频子带。为检测对视觉不敏感的离散小波变换低频系数,将小离散波变换的低频子带进行中值滤波,并与原小波变换低频子带的小波变换系数比较,对变化程度小的系数嵌入水印信息。实验结果表明,该算法与基于小波低通滤波的水印算法相比,保证不可见性,对压缩、中值滤波、剪切、锐化等具有更强的鲁棒性。     

小波树结构在贝叶斯压缩感知图像重构中的应用研究

结合贝叶斯和压缩感知理论,提出了一种基于小波变换的图像压缩和重建方法。这种算法充分利用了小波变换系数的结构特征和相关性,有效地提高了图像的压缩比例和重建精度。对小波变换的尺度系数采用基于预测的恢复算法;对高频系数的恢复结合了贝叶斯理论和压缩感知理论,采用了一种基于回归模型的方法,通过高斯混合参数对未知权值参数赋予确定的先验分布,以限制系数的稀疏性。该方法能够得到未知参数的一组具有较高概率的模型,从而实现系数在MMSE意义下的重建。与现有的图像压缩方法以及其它基于压缩感知的图像压缩方法相比,该算法能够获得较高的图像重建质量和较大的图像压缩比。     

基于NSST的CS与区域特性相结合的图像融合方法

针对多聚焦图像和多模态医学图像的成像特性,结合剪切波变换可以捕捉图像更多的方向和其他几何信息的特点,提出一种利用非下采样剪切波变换的压缩感知与区域特性相结合的图像融合方法。利用非下采样剪切波变换将源图像进行多方向、多尺度的分解,将得到的低频子带系数采取区域能量与区域方差加权的自适应融合方式处理。由于分解后的高频子带系数具有高稀疏性,可将高频子带系数通过高斯随机测量矩阵进行压缩处理之后,采用基于压缩感知的绝对值取大的融合方式处理;然后利用正交匹配追踪算法重构,经过非下采样剪切波变换逆变换得到融合图像。仿真实验结果表明,该方法的图像融合效果无论是在主观感觉还是客观指标评价方面较传统的融合方法都具有较大优势。     

结合区域特性的有限离散剪切波图像融合

为了提高多聚焦图像和红外与可见光图像的融合精度,结合有限离散剪切波变换具有良好的局部化特性及平移不变性,提出了一种基于有限离散剪切波变换(FDST)的图像梯度信息相关性因子加权与对比度相结合的融合算法。首先对严格配准后的图像进行FDST分解,得到低频子带系数和不同尺度不同方向的高频子带系数;然后对低频子带系数采用图像梯度信息相关性因子加权融合算法,高频则利用对比度将低频系数与高频系数联系起来并以对比度作为度量系数取舍的准则进行融合;最后应用有限离散剪切波逆变换重构得到融合图像,并对融合结果进行主观视觉和客观评价。实验结果表明,该算法在主观视觉效果和客观评价指标上优于其它融合算法。     

小波变换域均值调制的可读图像盲水印算法

提出了一种小波变换域均值调制的可读图像盲水印算法,利用图像经离散小波变换后细各细节子带系数均值近似为零的特点,根据细节子带系数的局部方差,自适应地修改图像小波分解后某些细节分量的局部均值,在满足水印不可感知性的条件下自适应地嵌入水印信息,实现水印不可感知性和鲁棒性之间的折衷。同时,在不借助原图像的前提下,实现水印的盲检测。水印信息是一幅有实际意义的二值图像。实验结果和攻击测试表明,提出的算法对常见的滤波、JPEG压缩、添加噪声、剪切等多种攻击有较强的鲁棒性。     

基于Curvelet变换的图像压缩感知重构

压缩感知主要采用离散余弦变换(DCT)和正交小波进行图像的稀疏表示,但是DCT时频分析性能不佳,小波方向选择性差,不能很好地表示图像边缘的信息。为此,利用Curvelet变换具有的多尺度、各向奇异性、更高稀疏表示性能等特性,提出基于Curvelet变换的图像压缩感知重构算法,采用Curvelet对图像进行稀疏表示和小波域阈值处理,以此解决信号重构噪声问题。实验结果证明,与传统小波变换和Contourlet变换相比,该算法在Lena图像上峰值信噪比平均提高了1.86 dB和1.15 dB。将Curvelet变换应用于压缩感知,能使图像边缘和平滑部分得到最优的表示,图像细节部分重构效果得到大幅提升,有效提高图像整体重构质量。     

基于结构化稀疏模型的压缩感知重构改进算法

目前,标准的CS重构算法仅利用信号和图像在小波变换下的稀疏先验信息,而并没有利用变换系数具有的结构化特性。为了能够快速精确地重建原始信号,将结构化稀疏模型与SP算法、CoSaMP算法相结合,提出了压缩感知重构的改进算法。另外,将基于双树复小波变换的系数结构模型融入上述算法,进一步提高重构性能。实验结果表明,所提出的算法可获得更高的图像重建质量。     

基于谱图小波变换的图像压缩编码方法

针对小波变换图像压缩编码方法在高压缩比下得到的重构图像质量往往较差的问题,提出了一种基于谱图小波变换的编码方法.该方法首先将图像转化成图,利用谱图小波变换分解图得到谱图小波系数,这些系数的能量随着尺度的增加而衰减,然后根据谱图小波系数的特性对SPECK算法进行改进,最后对谱图小波系数进行量化,利用改进的SPECK算法对量化后的系数进行压缩编码,并在图像数据量压缩的同时从稀疏系数中恢复原始图像.实验结果表明,该编码方法对自然图像的压缩具有高效性,相比小波变换的压缩方法,重建图像的PSNR有所提高且变化平稳,与此同时还得到更大的压缩比.     

一种新的彩色图像数字水印算法

数字水印是有关多媒体信息内容安全的一种技术.本文应用离散脊波变换(Discrete Ridgelet Transform),设计并实现了一种基于离散眷波变换和离散小波变换的图像水印算法,算法分别在彩色图像的离散小波变换域和离散眷波变换域嵌入彩色图像水印,可以抵抗噪声、JPEG压缩、改变亮度、改变对比度、改变颜色、lens blur、缩放、剪切和一些联合攻击.     

基于脊波变换的图像压缩

对于含有丰富边缘信息的图像,小波变换并不是很有效的表示方法,而脊波对线奇异性图像能够进行最优的逼近.利用脊波变换后的系数之间的相关性,结合SPIHT编码算法设计出基于脊波变换的图像压缩算法以达到压缩图像的目的.实验结果表明,该算法能获得高的压缩率,同时能保持较高的峰值信噪比和良好的重建图像视觉效果.     

改进双边滤波和阈值函数的图像增强算法

针对基于单尺度Retinex算法产生的图像泛灰现象和光晕现象、基于双边滤波Retinex算法的泛灰现象及噪声放大现象。提出基于小波变换的改进双边滤波的Retinex图像增强算法和改进阈值函数去噪算法。该方法对图像进行小波分解,获得图像的低频和高频系数;采用改进双边滤波的Retinex算法对图像低频系数进行处理,采用改进阈值函数对高频系数进行处理;采用离散小波反变换得到增强后的重构图像;对重构图像进行分段性线性变换,增强图像对比度。实验结果表明,该方法避免了图像泛灰和光晕现象,并有效去除了噪声,细节丰富,对比度强,为图像后续处理奠定基础。     

基于高密度离散小波变换的改进图像降噪方法

为进一步提高图像质量,提出一种基于高密度离散小波变换的改进图像降噪方法。给出二维高密度离散小波变换的分解与重构快速算法,通过该算法对图像进行多尺度分解,利用相邻尺度小波系数相关性对各层小波系数进行双变量收缩阈值处理,重构降噪后的图像。实验结果表明,与其他常用小波降噪方法相比,该方法能进一步提高图像降噪效果,且在降噪过程中较好地保留图像细节。     

Using the discrete wavelet frame transform to merge Landsat TM and SPOT panchromatic images

In this paper, we propose a pixel level image fusion algorithm for merging Landsat thematic mapper (TM) images and SPOT panchromatic images. The two source images are first decomposed using the discrete wavelet frame transform (DWFT), which is both aliasing free and translation invariant. Wavelet coefficients from TM's approximation subband and SPOT's detail subbands are then combined together, and the fused image is reconstructed by performing the inverse DWFT. Experimental results show that the proposed approach outperforms methods based on the intensity-hue-saturation transform, principal component analysis and discrete wavelet transform in preserving spectral and spatial information, especially in situations where the source images are not perfectly registered.     

飞机燃油系统传感器故障诊断方法研究

为了解决某飞机燃油系统传感器的故障检测与诊断问题,提出将小波分析法应用于飞机燃油系统传感器的故障诊断.通过传感器输出信号的一维离散小波变换,得到重构后的第一层细节系数.对该细节系数进行分析,可以精确定位故障点;进而分析传感器输出信号,可以判断出故障类型及故障程度.最后以该系统中油位传感器的故障诊断为例,利用地面半物理仿真试验中采集的现场数据,在Matlab环境下对该方法进行了有效性验证.     

适用于PACS系统的医学图像近无损压缩

为解决海量医学数据与有限存储空间和传输带宽之间的矛盾,提出一种适用于PACS(picture archiving and communication system)系统的医学图像近无损压缩算法。首先对病变区域和背景区域分别进行剪切波变换和小波变换;其次,选取一些能够近似逼近病变区域图像的重要系数达到去噪和初步压缩的目的;然后,对病变区域所选取的重要系数进行无损Huffman编码,同时对背景区域所得小波系数进行量化和多级树集合分裂算法(SPIHT)编码实现压缩;最后,融合各区域经解码和逆变换得到的图像获得整幅重构图像。实验结果表明,新算法在与小波有损压缩方法设置同样压缩比的情况下,所获取的病变区域重构图像和原病变区域的平均结构相似度(MSSIM)提高了6%,峰值信噪比(PSNR)是小波有损压缩方法的2.54倍,而整幅重构图像与原图像的MSSIM提高了2%,PSNR提高了13%。     

基于改进阈值函数的分数阶小波电能信号去噪

为了消除电力系统中噪声对电能质量扰动信号的影响,且能保留突变点信息,提出了一种基于改进阈值函数的分数阶小波电能质量扰动信号去噪方法.该方法采用离散分数阶小波变换对含噪信号进行多尺度分解,并根据信号和噪声在不同尺度上的分数阶小波域系数的分布特点,通过改进阈值函数对各层系数进行处理,将处理后的系数进行重构得到去噪后的信号.仿真结果表明,该方法弥补了软、硬阈值函数的缺点,能较好地去除噪声并保留突变点信息,且提高了输出信噪比.     

基于贝叶斯估计的改进Contourlet变换的SAR图像滤波

针对小波变换和轮廓波变换在合成孔径雷达(Synthetic aperture radar, SAR)图像中去噪应用的不足,结合小波变换和轮廓波变换的优点,将小波变换与轮廓波变换相结合,提出一种改进轮廓波变换方法。首先将待处理图像进行小波变换,然后对低频子带图像进行重建,得到一个细节子带图像,然后使用方向滤波器组对其进行多方向划分。再采用贝叶斯最大后验概率估计对划分后的方向子带信号进行估计。实验结果表明此方法在抑制图像斑点噪声的同时,很好的保持了均匀区域的辐射特性,保持了图像中的边缘以及细小纹理,且没有人为畸变。此外算法的高频子带图像含有更为丰富的纹理,对于边缘特征的提取非常有益。