基于多尺度结构特征的快速异源图像匹配

针对异源图像提出一种基于多尺度密集结构特征的快速匹配算法。算法首先利用Gabor滤波器逐像素提取图像中的结构响应,再根据主方向响应对多尺度结构特征融合,然后使用快速傅里叶变换在频域计算各特征分量图像之间的卷积,最后将卷积生成的系数矩阵求和计算出图像之间的相似性并选择相似性最大位置作为匹配结果输出。本文算法能有效适应异源图像间的非线性灰度变化和噪声干扰问题。测试使用可见光、红外、雷达图像组成的异源图像数据集对本文算法和现有算法进行测试比较,结果表明:本文算法的平均误匹配率最低,并且计算速度有明显优势。     

基于二维最大熵阈值分割的SIFT图像匹配算法

提出了一种基于二维灰度直方图最大熵阈值分割的SIFT图像特征匹配算法。与传统SIFT算法相比,该算法首先综合利用图像像素的灰度信息和邻域空间信息,生成图像二维灰度直方图,并基于此直方图的最大熵对图像进行阈值分割,然后检测分割后图像的DoG尺度空间局部极值,并以此作为特征点进行图像匹配。实验结果表明,基于所提出的匹配算法,可以有效降低图像背景噪声和边缘像素点对目标匹配的干扰,进而提高图像目标的匹配性能。     

图像配准中基于最大熵的模板选取算法研究

图像配准是对多幅相关图像匹配与融合,其中匹配特征空间的选择是图像配准的基础,直接关系着最终的配准效果.为此针对空域相关配准,提出一种基于最大熵的模板选取算法,首先计算候选匹配模板平滑直方图的信息熵,选择熵值最大的图像块作为配准模板,再对搜索空间计算相似性测度得到最佳配准.通过大量抗干扰仿真试验证明,算法鲁棒性很好.     

基于尺度预估的SAR图像相位相关配准算法

高精度的图像配准是SAR图像融合的前提条件之一.针对相位相关匹配方法用于强相干斑噪声的多波段、多极化SAR图像匹配时存在的缺点,提出了一种基于尺度预估的SAR图像相位相关配准算法.首先,利用图像问的中心频谱值之比实现尺度预估计;然后,在相位相关过程中,针对强噪声图像的互功率谱的逆傅里叶变换图存在多峰的情况,通过脉冲值的局部搜索得到最佳的匹配参数;最后,校正待配准图像,达到精确配准.实验结果表明,文中算法对于多波段、多极化SAR图像具有良好的匹配效果.     

LMA和对数极坐标变换的匹配算法在景象匹配制导中的应用

针对成像制导过程中对实时性和准确性的要求,通过对存在旋转和尺度变化的航拍照片的匹配进行研究,提出了一种对数极坐标变换LMA(Levenberg-Marquardt Algorithm)匹配算法.在LMA的匹配选代计算过程中使用8个参数,匹配时先对基准图和实时图按多分辨率金字塔法进行时数极坐标变换,利用对数极坐标变换的旋转和尺度不变性进行匹配,提高子像素的匹配精度,使需匹配照片的像素成最佳排列.迭代过程中通过消除Hessian矩阵,提高匹配的实时性.这种对数极坐标变换图像匹配很有实用价值,对航拍照片进行匹配测试,证明了这种方法的有效性.     

一种基于图像纹理的模板匹配算法

为了提高实际工程应用中图像匹配算法计算的实时性,增强图像匹配算法对复杂场景跟踪的鲁棒性,提出了一种新的基于图像纹理的模板匹配算法(TTM)。依据邻域内像素灰度变化的趋势分别提取水平、垂直方向二值化的图像纹理矩阵,然后根据定义的一个相似性判别准则,分别度量水平、垂直两个方向二值化图像矩阵之间的相关置信度。最后,通过合成两个方向上的图像匹配置信度结果得到目标配准置信度。实验结果表明,该算法对图像光照变化、目标部分被遮挡等情况具有较好的适应性。     

用归一化灰度组合法进行图像匹配

归一化灰度组合法是基于灰度组合矩阵的一种灰度相关法,主要利用相似图像间像素灰度组合应该最少的原理进行图像匹配。它可以统一地表示其它灰度相关法,解决了相关法对噪声和灰度变化敏感的问题。算法中主要涉及整数运算,与其它相关法相比,运算速度更快,并且可以通过灰度量化使归一化灰度组合法速度更快,匹配度更高、匹配唯一性更好。实验表明减少灰度量化级数不影响图像匹配值的大不。     

图像空域分析下的图像篡改检测算法

提出一种图像空域分析下的图像篡改检测算法。首先,利用GPAC分割出相似性区域;然后,利用双边滤波对相似性区域的灰度图进行去噪,并得到其噪声图像;最后,通过比较噪声图像的灰度值分布是否相同或噪声分布规律相似性程度来判断图像的真伪,并判断出其篡改方式。通过实验证明该算法能有效的检测出篡改图像。     

基于多尺度多方向Gabor模板的光学/SAR景象匹配

合成孔径雷达(SAR)成像制导通常采用光学基准图和SAR实时图进行特征提取和景象匹配.提出了一种光学/SAR异类影像匹配方法,利用多尺度多方向Gabor模板提取图像的Gabor特征后进行特征匹配,首先对SAR图像进行方向Frost滤波预处理,然后分别计算光学图像和SAR图像的高斯梯度图像,再利用多尺度多方向二维Gabor滤波器模板分别对两幅高斯梯度图像进行特征提取,最后对两组特征矩阵进行归一化互相关匹配.该方法直接利用光学图像和SAR实时图进行景象匹配,实验表明,该异类影像匹配方法较其他传统方法具有较高的鲁棒性和准确性.     

基于SCCH特征描述子的图像匹配算法

针对局部特征匹配算法面临的鲁棒性和实时性难以兼顾的问题,该文提出了一种基于带符号对比上下文直方图(SCCH)特征描述子的图像匹配算法。用Harris算子在高斯金字塔图像上提取多尺度特征点以减少所需处理的数据量,利用特征点邻域的区域灰度差异均值构建特征描述子,降低特征描述子的生成复杂度和维度,保留灰度差异均值的正负性信息以增强特征描述子的鲁棒性和可区别性,用特征描述子间的绝对值距离作为相似性度量以减少特征点匹配的计算量。实验结果表明,该文算法不仅对图像尺度缩放、旋转、模糊、亮度变化、较小视角变化保持不变性,而且匹配速度较快。     

基于邻域空间特征的低对比度小目标分割算法

低对比度图像具有邻近像素的空间相关性高、灰度变化不明显等特点,从中分割出微小目标是非常困难的。本文提出一种新的低对比度图像提取小目标的分割算法,通过引进局部均匀度,结合局部熵获得空间分布状态,对低对比度图像进行分割,该算法充分利用了目标图像的灰度和空间属性。实验结果表明,该方法能有效地实现低对比度小目标图像的分割。相对于其他算法,分割精度更高,且抗噪性强,可以有效地降低过分分割问题。     

微小零件显微检测图像的清晰度评价

根据微小零件显微检测图像纹理相似、边缘信息太少和灰度分布范围有限等特点,从算法的基本原理出发,对传统清晰度评价函数进行了分析。针对传统清晰度评价函数无法兼具高灵敏度和抗噪性的缺陷,提出了一种基于局域方差信息熵的清晰度评价算法。该算法利用局域方差对各灰度级的自信息量进行加权,一方面弥补了信息熵函数缺失的空间信息,避免清晰度误判;另一方面增加清晰区域像素参与计算信息量时的权重,同时减少背景区域和噪声区域像素计算的权重,从而提高函数灵敏度。实验结果表明,与传统清晰度评价函数相比,局域方差信息熵函数不仅灵敏度很高,而且具有较好的抗噪性,可用于实际的自动对焦系统中。     

基于Zernike-Facet模型和总体最小二乘的弱小目标检测

弱小目标一般是图像局部区域的极值点。针对这个特点,依据二元三次函数的极值理论,该文提出了一种新的弱小目标候选点的检测方法。发展了一种新的图像局部灰度拟合模型,即Zernike-facet模型,模型参数的求解采用比最小二乘(LS)抗噪能力更强的总体最小二乘(TLS)算法。新检测方法通过Zernike-facet模型和TLS对原始图像中每一个像素的局部区域进行曲面拟合,然后在拟合曲面上提取极值点作为目标候选点。仿真表明,新方法在抑制噪声上优于其他常用方法。可见光/红外图像小目标检测实验也证实了新方法的有效性。     

Shearlet变换耦合细节强化因子的遥感图像融合算法

为克服当前较多遥感图像融合方法存在间断以及吉布斯现象,本文利用像素点间灰度以及梯度信息,设计了一种采用非下采样Shearlet变换(NSST)耦合细节强化因子的图像融合方法。将多光谱(MS)图像经过强度-色调-饱和度(IHS)变换,分离出强度成分。随后,借助 变换处理强度成分与全色(PAN)图像,获取对应的高频和低频系数。以强度成分对应的低频系数为依据,通过图像的空间频率特性计算加权系数,将PAN图像的低频系数植入到强度(I)成分对应的低频系数中,融合低频系数。采用像素点间灰度以及梯度信息,构造细节强化因子,融合高频系数。最后,采用IHS和NSST反变换重构这些融合系数,获取融合结果。实验结果显示：较当前融合技术,所提算法拥有更为理想的融合效果,具有更高的互信息值和更低的光谱偏差度值。     

Efficient image denoising method based on a new adaptive wavelet packet thresholding function

This paper proposes a statistically optimum adaptive wavelet packet (WP) thresholding function for image denoising based on the generalized Gaussian distribution. It applies computationally efficient multilevel WP decomposition to noisy images to obtain the best tree or optimal wavelet basis, utilizing Shannon entropy. It selects an adaptive threshold value which is level and subband dependent based on analyzing the statistical parameters of subband coefficients. In the utilized thresholding function, which is based on a maximum a posteriori estimate, the modified version of dominant coefficients was estimated by optimal linear interpolation between each coefficient and the mean value of the corresponding subband. Experimental results, on several test images under different noise intensity conditions, show that the proposed algorithm, called OLI-Shrink, yields better peak signal noise ratio and superior visual image quality-measured by universal image quality index-compared to standard denoising methods, especially in the presence of high noise intensity. It also outperforms some of the best state-of-the-art wavelet-based denoising techniques.     

基于二维经验模态分解和高斯模糊逻辑的红外与可见光图像融合

针对传统多尺度图像融合方法容易损失可见光图 像细节、弱化红外目标信息和降低图像对比度的 问题,基于二维经验模态分解(BEMD)和高斯模糊逻辑(GFL)的特性,提出了一种红 外与可见光 图像融合的算法。首先,使用BEMD对源图像进行分解,得到图像的本征模(高频成分)和 趋势项(低频 成分);其次,用GFL对趋势项进行恰当的融合,使用基于邻域特征的区域对比度法融合图 像的本征模; 最后,通过BEMD逆变换得到融合图像。实验结果表明,与传统的多尺度融合方法相比,在 主观上视觉上, 本文融合算法能够更有效地保留源可见光图像中的细节信息,并突出红外图像中的目标信息 ,提高融合图 像的质量;在客观评价指标上,本文融合算法的结果在信息熵(IE)、标准差(SD)、平均梯度(AG)、互 信息(MI)和空间频率(SF)5个客观指标上明显优于传统的多尺度融合方法。     

基于空-谱结合的稀疏高光谱异常目标检测

针对稀疏表示理论用于高光谱图像异常目标检测存 在检测精度不高的问题,在对高光谱图像的空间特性和光谱特性充分分析基 础上,提出了基于空-谱结合的 稀疏高光谱异常目标检测算法。首先利用多尺度高斯滤波对原始高光谱图像进行滤波 处理,通过滤波减少高光谱图像 含有的噪声对异常目标的影响;对滤波之后的高光谱图像进行波段子集划分,划分依据是邻 波段间的相关系数;然后利用高 光谱图像稀疏差异指数对每个子空间进行异常目标检测;最后对检测结果进行叠加,得到最 终异常目标检测结果。采用真实 的AVIRIS高光谱图像对算法进行仿真验证的结果表明,本文算法检测精度高,虚警率低, 提高了稀疏表示理论用于高光谱异常目标的检测性能。     

基于图像统计特性的二维形态小波的构造

根据图像内部相关性和相邻像素之间的统计信息,本文构造了一种基于图像统计特性的二维形态小波变换,图像经该方法分解后,高频子带能以较大的概率等于零.在图像无损压缩试验中,实验结果表明,与经典的形态小波变换算法相比,图像经本文算法分解后,高频子带的熵更低,高频子带系数中的零元素也更多,取得了好的分析结果.     

基于图像信息熵与空间分布熵的彩色图像检索方法

在分析基于颜色直方图及信息熵进行图像检索的基础上,提出了一种改进的基于信息熵的图像检索算法,该方法同以往的基于信息熵的图像检索算法相比具有更强的鲁棒性．同时,文中又提出利用空间分布熵描述图像颜色的空间分布信息,并给出了一种基于图像信息熵与空间分布熵的彩色图像检索算法．试验结果表明,该方法效果良好,大大提高了图像检索的速度．