基于独立分量分析的图像融合算法

提出了一种基于独立分量分析(ICA)的图像融合算法。在图像配准的基础上，利用独立分量分析对图像进行训练获得独立分量基函数。对于待融合图像，通过训练得到的基函数对图像进行线性变换，然后在变换域根据不同的融合规则对图像进行融合，ICA反变换得到融合图像。仿真结果表明了该方法的有效性。 关键词：     

一种新的多聚焦图像融合算法

提出了一种基于小波-Contourlet变换的多聚焦图像融合算法;该算法首先采用小波-Contourlet变换对源图像进行多尺度分解,得到高频和低频图像;接着根据高、低频分量各自的区域特性,采用不同的融合规则进行处理,得到小波-Contourlet变换域的融合系数,最后通过反变换得到融合图像;采用信息熵、标准差和互信息3个评价标准,将该算法和传统的小波算法和Contourlet算法的融合结果进行了比较;实验结果表明,该算法获得的评价指标都优于其它算法,且融合图像较好地从源图像中提取了有用信息,提高了融合质量.     

HSV空间的彩色多聚焦图像融合

针对彩色多聚焦融合图像对比度和饱和度偏低以及色调变化缓慢问题,提出了一种基于HSV空间的图像融合算法。首先对源图像进行RGB到HSV空间的变换,分离H、S、V分量;然后对亮度分量进行小波分解,小波尺度系数采用块自适应加权融合,而高频系数采用块绝对值取大的融合规则之后进行小波逆变换得到融合图像亮度分量;而色调分量与饱和度分量的获取,则是根据源图像与融合图像之间亮度分量的欧氏距离;最后进行HSV逆变换得到融合图像。实验结果表明,该算法有效提高了图像的对比度、饱和度以及色调变化速度。     

基于PCA和数据融合的遥感图像数字水印算法

提出了一种向遥感图像中嵌入水印以保护其版权的算法。算法将数据融合技术和数字水印技术相结合,首先将全色图像进行小波分解,提取图像分解后的第三级低频边缘特征,利用PCA变换得到边缘特征的第一主分量作为水印信息,将水印与第三级中频进行融合;然后进行小波逆变换得到重构图像;最后采用小波变换和PCA融合法将含有水印的全色图像和多光谱图像相融合。提取水印时使用独立分量分析(ICA)方法。实验表明,该算法可以保护遥感图像的版权和进行真伪认证,且不破坏原始遥感图像的信息和特征,是有效可行的。     

一种多聚焦图像融合方法

提出一种基于小波变换的多聚焦图像融合方法．该方法首先通过小波变换得到源图像的小波系数，然后对低频和高频分量采用不同的融合规则和融合算子构造融合图像的小波系数，最后基于一致性检测由高低频融合系数得到最终的融合结果．用两组源图像数据验证所提出的融合算法，并与其他融合算法进行比较，仿真结果表明该算法在多聚焦图像融合中优于其他方法．     

基于独立分量分析的人脸超分辨率重建

提出一种基于独立分量分析(ICA)的人脸超分辨率重建算法。该算法利用ICA从高分辨率训练图像中提取出独立分量,并对ICA系数进行先验估计。对于给定的低分辨率图像,结合最大后验概率估计求出ICA系数,进行ICA反变换得到高分辨率图像的近似估计,并利用局部结构张量对图像进行精化处理得到重建图像。仿真结果表明,该算法在实现人脸超分辨率重建的同时保持了人脸整体结构特征,且对光照、表情、姿态等具有一定的鲁棒性,将重建结果用于人脸辨识,有效提高了辨识效率。     

独立分量分析在图像去噪方面的应用

独立分量分析(independent component analysis,ICA)是基于信号高阶统计量的盲源分离方法。在分析独立分量分析的基本模型及方法的基础上,讨论了有噪信号的独立分量分析(Noisy ICA),结合传统有噪图像分离方法与结合改进FastlCA算法有噪图像分离仿真研究进行对比。结果表明,该算法即使在高水平噪声图像中,也能够分理出比较清晰的图像。     

小波变换和稀疏表示相结合的遥感图像融合

针对多光谱图像与全色图像的融合,提出一种结合小波变换和稀疏表示的融合算法.该算法充分利用小波变换具有保持光谱信息这一优势,首先对多光谱图像进行IHS (intensity-hue-satuation)变换,然后对亮度分量和全色图像进行单层小波变换,得到对应的高低频系数.分析高低频系数的特征,对于不能认为是“稀疏”的低频系数采用稀疏表示进行融合;对于可以认为是“稀疏”的高频系数采用图像信息融合规则进行融合.最后进行小波逆变换和IHS逆变换得到融合结果.实验结果表明,该算法最大限度地保留了光谱信息,并提高了空间分辨率.     

一种基于小波变换的多聚焦图像融合方法

提出了一种改进的基于小波变换的多聚焦图像融合方法。该方法采用小波变换对源图像进行多尺度分解,得到高频和低频图像;对高频分量采用基于邻域方差加权平均的方法得到高频融合系数,对低频分量采用基于局部区域梯度信息的方法得到低频融合系数;进行小波反变换得到融合图像。采用均方根误差、信息熵以及峰值信噪比等评价标准,将该方法与传统融合方法的融合效果进行了比较。实验结果表明,该方法所得融合图像的效果和质量均有明显提高。     

基于自适应分割的多曝光图像融合算法

针对传统多曝光图像融合存在颜色和细节信息保留不完整的问题,提出了一种新的基于自适应分割的多曝光图像融合算法。首先,采用超像素分割将输入图像分割为颜色一致的图像块,再利用结构分解将图像块分解为三个独立分量。根据各分量特点设计不同融合规则,以保留源图像中的颜色和细节信息。然后,采用引导滤波平滑各分量的权重图以及信号强度分量和亮度分量,有效地克服块效应缺陷,保留源图像中的边缘信息,减少伪影。最后,重构融合后的三个分量,得到最终的融合图像。实验结果表明,与传统的融合算法相比,所提算法在互信息（MI）上平均提升了53.6%、标准差（SD）上平均提升了24.0%。该算法能够有效地保留输入图像的颜色和细节纹理信息。     

非负矩阵分解和新轮廓波变换的图像融合

为提高融合图像保留源图像的信息量和边缘特征,提出了非负矩阵分解和新轮廓波变换的图像融合算法。以具有尖锐频率局部化特征的新轮廓波对循环平移后的源图像进行分解;运用非负矩阵分解实现低通子带融合,采用能量方差测度函数和匹配度函数实现带通子带融合;对各子带信号重构并逆循环平移,得到融合图像。实验结果分析表明,该方法保留了更多的信息量和边缘细节特征,应用效果较好。     

基于信息瓶颈聚类的多聚焦图像融合

提出一种基于信息瓶颈聚类的多聚焦图像融合方法。该方法采用信息瓶颈算法对源图像进行聚类分析,获得联合的聚类表示;由非下采样Contourlet变换对源图像进行多分辨率分解,通过联合聚类表示指导各频域系数融合;采用非下采样Contourlet逆变换重构获得融合图像。实验结果表明,该方法具有良好的客观评价性能和主观视觉效果。     

区域能量和图像自相似的NSCT域图像融合

非降采样轮廓波变换(NSCT)不仅具有平移不变性,还拥有足够的冗余信息,可以更有效地提取源图像中的方向信息,使得融合后的图像更符合人眼的视觉特性.利用NSCT在图像处理中的优势,针对红外光与可见光图像的融合,提出了一种新的基于改进的区域能量和图像自相似的NSCT域图像融合算法.首先,利用NSCT将图像分解为一个低频子带和多个不同方向的带通子带;然后,对低频子带采用区域能量自适应加权融合规则,带通方向子带则利用图像自相似进行系数的融合;最后,对融合系数进行NSCT逆变换,以重构生成融合图像.实验结果表明:与一些现有算法相比,该算法的图像融合结果在人眼主观视觉标准和客观评价标准上均具有明显优势.     

基于改进的稀疏表示和PCNN的图像融合算法研究

为提高图像融合的清晰度,本文提出一种基于改进的稀疏表示和脉冲耦合神经网络（pulse coupled neural network,PCNN）的图像融合。利用非下采样剪切波变换（non-subsampled shearlet transform,NSST）对源图像进行分解变换,得到相应的低频子带和高频子带具有不同的信息。对于低频子带,采用改进的稀疏表示进行融合,利用K奇异值分解（K-singular value decomposition,K-SVD）算法,并对源图像进行自适应学习的多个子字典构造成联合词典。对于高频子带,则改进PCNN融合系数的选择方法,利用改进的空间频率作为神经元反馈输入来激励PCNN模型,并根据点火输出的总幅度最大的融合规则选择高频系数。最后,将融合后的低频子带和高频子带系数进行NSST逆变换,重构出融合图像。实验结果表明:该算法很好地保留了图像的边缘信息,并且得到的图像在相关的客观评价标准上也取得了良好的效果,表明了本算法的有效性。     

基于独立分量分析和支持向量机的遥感影像融合分类算法

遥感影像分类是遥感定量化分析的重要手段,遥感影像融合是提高分类正确率的有效途径之一。本文提出一种遥感影像的融合分类算法。首先采用Contourlet变换对多光谱影像和全色影像进行融合,然后结合独立分量分析的去相关性、稀疏特性以及很好地捕捉影像重要边缘信息、纹理信息的能力,提取融合影像的独立分量特征,并用支持向量机实现分类。与其他算法的主、客观比较结果表明,该算法的实验效果较好,可有效地提高遥感影像的分类精度。     

一种新的基于小波变换的多聚焦图像融合算法

提出了一种基于小波变换的多聚焦图像融合算法（简记为WMFFA）。首先综合源图像求得参照图像,并对源图像和参照图像分别做小波变换,将其分解成低频和高频图像,然后求出源图像的每个小波系数与参照图像中对应位置上的小波系数之间的距离,按照距离特征从源图像中选取小波系数,组成融合后的小波系数并进行小波反变换,得到融合图像。对提出的融合算法性能进行了评价与分析,结果表明提出的算法对多聚焦图像融合是有效的。     

基于区域特征的非下采样Contourlet变换卫星云图融合

对不同的卫星云图进行融合处理,可为灾害性天气的监测和预警提供更为全面的信息,提出一种基于区域特征的非下采样Contourlet变换(NSCT)卫星云图融合新方法。首先,采用NSCT对卫星云图进行多尺度和多方向分解,得到低通子带系数和各带通方向子带系数;然后,对低通子带系数采用基于图像区域相关系数和区域能量的自适应融合规则,对各带通方向子带系数采用加权和区域方差相结合的融合规则;最后,对融合系数进行NSCT逆变换得到融合云图。实验结果表明,该算法在增强融合云图的纹理及边缘等细节信息的同时,能更好地保留源红外云图的红外信息,融合效果更好。     

基于第二代Bandelet和区域特性的多聚焦图像融合算法

提出了一种能充分利用第二代Bandelet变换自适应捕获图像边缘的能力,并基于区域特性进行融合的多聚焦图像融合新算法。首先将源图像分解至Bandelet变换域,然后结合区域特性进行融合处理：对几何流,采用绝对值最大的融合规则;对Bandelet系数矩阵采用区域方差的融合规则,最后通过Bandelet逆变换得到融合图像。实验结果表明,所提出的新算法能够更好地提取参与融合的原始图像的基本特征进行融合处理,融合效果在主观视觉效果和客观性能指标两方面都较经典的拉普拉斯金字塔算法和小波变换算法更具优势,尤其是对纹理及边缘信息明显的源图像,融合结果优势更加明显。     

Novel infrared and visible image fusion method based on independent component analysis

The goal of infrared (IR) and visible image fusion is for the fused image to contain IR object features from the IR image and retain the visual details provided by the visible image. The disadvantage of traditional fusion method based on independent component analysis (ICA) is that the primary feature information that describes the IR objects and the secondary feature information in the IR image are fused into the fused image. Secondary feature information can depress the visual effect of the fused image. A novel ICA-based IR and visible image fusion scheme is proposed in this paper. ICA is employed to extract features from the infrared image, and then the primary and secondary features are distinguished by the kurtosis information of the ICA base coefficients. The secondary features of the IR image are discarded during fusion. The fused image is obtained by fusing primary features into the visible image. Experimental results show that the proposed method can provide better perception effect.