Adaptive typhoon cloud image enhancement using genetic algorithm and non-linear gain operation in undecimated wavelet domain

By combining discrete undecimated wavelet transform (UWT) with genetic algorithm (GA) an efficient enhancement algorithm for typhoon cloud image is proposed. Having implemented UWT to a typhoon cloud mage, noise in a typhoon cloud image is reduced by modifying the undecimated wavelet coefficients by combining with generalization cross validation at fine resolution levels. GA and non-linear gain operation are used to modify the undecimated wavelet coefficients at coarse resolution levels in order to extrude the details of a typhoon cloud image. Experimental results show that the proposed algorithm can efficiently reduce the additive gauss white noise in a typhoon cloud image while well extruding the detail. In order to accurately assess an enhanced typhoon cloud image’s quality, an overall score index is proposed based on information entropy, contrast measure and peak signal-noise ratio. Finally, comparisons between the proposed algorithm and five other similar methods, are carried out.     

Segmentation of typhoon cloud image by combining a discrete stationary wavelet transform with a continuous wavelet transform

An algorithm is proposed that employs a multi-threshold technique to segment a typhoon cloud image. For both reducing the noise and enhancing the detail in the typhoon cloud image, the noise is reduced by a Wiener filter and the detail is enhanced by a nonlinear gain operator in the discrete stationary wavelet domain in the proposed algorithm. Then, the histogram equalization technique is used to enhance the global contrast of the processed image. In order to reduce the false peaks of the histogram of the denoised and enhanced typhoon cloud image (DETCI), a Bezier curve is used to smooth the histogram. An optimal segmentation threshold is then obtained from the multiple thresholds obtained from the Bezier histogram. The optimal threshold is used to segment the DETCI. The region of the maximum area in the segmented DETCI is selected as a region of interest (ROI). Thus other objects of small cloud masses are removed by the above method. We replace the area of the ROI with the corresponding area of the original typhoon cloud image to obtain the segmented ROI (SROI). Again the Bezier histogram is used to smooth the false peaks in the histogram of the SROI. In order to detect accurately the peaks and valleys in the curve of the Bezier histogram, a continuous wavelet transform is used to determine the location of peaks and valleys. After the wavelet transform, multi-segmented images at different scales are obtained. A criterion is employed to select an optimal segmentation scale. Finally, the whole typhoon cloud series is segmented accurately by the proposed method. Experimental results show that the proposed algorithm can efficiently segment the typhoon cloud series from a typhoon cloud image, and is better than the Olivo and HQ methods for analysing the structure of the typhoon wind field.     

图像对比度增强的小波变换法

提出一种基于离散正交小波变换和非线性增益的图像对比度增强方法。对图像进行离散正交小波变换后,对分辨率较好的各高频子带直接利用所提出的去噪方法去噪;对分辨率较差的各高频子带利用所提出的非线性增益法结合文中的去噪法进行增强。实验结果表明,论文提出的方法在有效地增强图像对比度的同时,又能很好地抑制图像中的白噪声。算法在视觉质量上优于传统的反锐化掩膜法、直方图均衡法。     

小波模极大值在图像消噪中的应用

提出利用小波模极大值进行图像消噪方法,对含噪声图像进行离散平稳小波变换和噪声标准差的估计,在Bayes-shrink阈值计算的基础上,得到消噪的阈值计算公式。对各尺度各子带的小波系数模极大值进行判断,获得由图像边缘产生的小波系数,使用自适应多阈值的方法在小波各尺度、各子带萎缩非图像边缘产生的小波系数。经平稳小波逆变换得到消噪后的图像。实验结果表明,与以前消噪方法相比,该方法具有更好的效果。     

基于静态小波变换和2代曲波变换的图像融合算法

提出了一种基于静态小波变换(SWT)和2代曲波(curvelet)变换的图像融合算法.首先将原图像分别进行SWT变换得到高、低频分量.然后,对低频分量采用基于2代曲波变换的方法进行融合,对高频分量基于绝对值最大的方法进行融合.最后进行SWT逆变换得到最终的融合图像.实验结果表明,该算法具有SWT变换和2代曲波变换二者的优点,主客观评价均优于单独SWT变换和单独2代曲波变换融合算法,也优于离散小波变换(DWT)和曲波变换相结合的融合算法.     

红外图像全局和局部对比度增强的非线性增益法

提出一种基于模拟退火算法和离散平稳小波变换增强红外图像全局和局部对比度的非线性增益算法.基于原始红外图像的灰度直方图提出一种判据,利用该判据判断原始红外图像的对比度类型,以指导模拟退火算法的搜索方向和初值的选取;并利用模拟退火算法优化非线性灰度变换参数,实现对图像进行全局对比度增强.对全局增强后的图像进行离散平稳小波变换,分别对各个分解层的高频子带利用所提出的非线性增强算法进行细节增强.实验结果表明,该算法在有效地提高红外图像整体对比度的同时,能突出红外图像中目标的细节部分信息,在视觉质量上优于传统的直方图均衡法、反锐化掩膜法等.     

一种基于小波阈值函数的交通图像去噪算法

针对高速运动条件下交通实时监测图像的失真和去噪问题,介绍小波阈值图像去噪过程和传统GCV阈值的原理,引入整数小波变换和合并递推运算的思想,提出一种快速递推GCV阈值的小波图像去噪方法。仿真实验分析了传统GCV阈值和快速递推GCV阈值去噪的效果,并比较了两种算法的复杂度。结果表明,快速递推GCV阈值算法不仅保留了传统GCV阈值算法去噪效果明显的特点,而且很好地解决了算法复杂度较高的问题,具有良好的应用前景。     

基于SWT与等价空间的LDTV系统故障检测

为提高基于等价空间的线性离散时变（Linear discrete time-varying,LDTV）系统故障检测的检测性能,本文提出一种基于平稳小波变换（Stationary wavelet transform,SWT）与等价空间的LDTV系统故障检测方法.通过引入SWT对基于低阶等价关系构造的残差进行多尺度滤波,将残差产生器设计转化为不同尺度下的多目标最优化问题,保证了各尺度下残差对干扰鲁棒性和对故障灵敏性指标的最小化,同时利用SWT快速算法获得一组多尺度残差信号.进一步,对产生的多尺度残差信号进行多分辨率分析,从而实现较宽频率范围内故障信号的检测,有效降低了故障漏报率.最后,通过仿真实验验证了本文方法的有效性.     

台风云图伪彩色增强的Berkeley小波变换法

将Berkeley小波变换(BWT)和线性分配伪彩色增强方法相结合,给出一种有效的台风云图伪彩色增强方法。首先在Berkeley小波域增强云图的细节,然后将增强后的云图分别利用经典的线性分配和改进的线性分配法进行彩色增强。最后将所给出的方法与直接利用经典的线性分配方法、经典离散正交小波预处理后利用改进的线性分配方法进行对比分析。实验结果证明,该方法简便易行,运算量小,在应用中有较大的灵活性,为低对比度台风云图增强处理提供了一种新途径,同时能够有效突出台风眼区和外围螺旋云带等台风结构信息,为后续台风中心定位和台风强度预报提供参考。     

基于Radon变换和SWT的旋转不变纹理分类

提出了一种应用Radon变换和离散平稳小波变换(SWT)的旋转不变纹理分类算法。该方法首先对纹理图像进行Radon变换将旋转转化为平移,再用具有平移不变性的离散平稳小波对变换后的图像滤波并计算各子带的能量值组成旋转不变特征向量,最后利用支持向量机实现纹理图像的分类。将本方法与其它旋转不变纹理分类法进行比较,实验结果表明,提出的方法能有效地提高正确分类率。     

基于Sobel算子的小波去噪算法

文章在分析Sobel算子边缘锐化与小波边缘检测的基础上,提出了一种能保持图像边缘的去噪方法。对加噪图像进行平稳小波变换以后,在各尺度下利用Sobel算子对小波高频系数进行边缘锐化,采用局部模极大值进行边缘检测,对于非边缘小波系数采用小波阈值滤除。实验结果表明,该方法不仅能够滤除图像的噪声,而且能够保持图像的边缘。     

一种改进的图像融合技术

以离散平稳小波变换代替离散小波变换,利用Canny算子和交叉视觉皮质模型提取图像特征,将像素级融合和特征级融合相结合以获得好的融合效果。源图像经过离散平稳小波分解得到近似部分和细节部分。对于第一分解水平的细节部分,利用主成分分析算法计算出最大特征值,依据最大特征值进行加权平均融合。对于其他细节部分,根据区域能量进行融合。对于近似部分,先利用Canny算子进行边缘检测以得到边缘特征图像,再以边缘特征图像作为交叉视觉皮质模型的输入,根据各神经元的点火次数进行融合。对得到的融合图像的细节部分和近似部分进行离散平稳小波反变换得到融合图像。最后以多聚焦闹钟图像和CT、MRI图像对提出的算法进行实验,实验结果表明:提出的算法优于传统的融合算法。     

基于小波-Contourlet变换的图像增强算法

小波-Contourlet变换能够良好捕获图像的方向特征和边缘信息.利用小波-Contourlet变换良好的多尺度性和多方向性特征,提出一种基于小波-Contourlet变换的图像增强算法,用非线性增强算子对变换的各子带系数做增强处理.并引入了循环平移消除由于小波-Contourlet变换缺乏平移不变性而产生的图像失真.实验结果表明,该方法有效增强了图像的边缘细节和纹理特征.     

一种基于小波变换的混合去噪方法

该文提出了一种基于小波变换的混合去噪方法。该方法通过对图像进行小波分解后,首先确定低分辨率的截断参数,对于大于此截断参数的小波系数,进行小波收缩处理;而对小于此截断参数的小波系数,进行异性扩散迭代去噪。实验结果表明,该算法具有两种方法集成优点的去噪效果,边缘也能较好地保持。     

基于DOCT和SURF的立体图像零水印算法

针对目前大多数立体图像零水印方案抗几何攻击性能不佳的问题,提出一种基于离散八元数余弦变换(DOCT)和加速鲁棒特征(SURF)的盲检测立体图像零水印算法.首先对原始立体图像的左右视点在CIEXYZ空间下的共6个分量分别进行平稳小波变换(SWT);然后将以上获得的6个低频子带分别进行非重叠分块,用于构造对应位置上的八元数...     

基于特征匹配要求的纹理边缘检测

为了更精确地进行机器人双目视觉中的特征匹配,需要获得数字图像中丰富而精确的纹理与边缘信息。为此提出了一种新的基于稳态小波变换（SWT）的多尺度纹理边缘检测算法。利用稳态小波变换（SWT）的平移不变性来精确捕获奇异点,在多尺度上通过小波参数的梯度变化检测纹理边缘,而后进行多尺度融合并运用形态学方法得到单像素宽度、精确的纹理边缘二值图。通过对比实验结果表明,相对于经典的边缘检测算法,该算法在抗噪声能力,物体表面纹理的丰富度以及边缘定位的准确性上有很大的提升,并满足特征匹配的需求。     

基于小波变换和模糊理论的裂纹图像增强算法

针对传统图像增强算法的缺陷, 提出了一种基于小波分析和模糊理论的图像增强算法, 该算法先对原始图像进行小波变换得到图像的高频和低频小波系数, 再定义新的模糊隶属度函数对低频系数进行模糊增强, 对不同方向上的高频系数进行小波阈值去噪, 通过小波重构得到增强后的图像, 所有算法通过Matlab编程验证, 能有效的增强图像, 改善图像的视觉效果. 实验结果表明, 算法是可行有效的.     

基于Sobel算子的小波包变换遥感图像融合算法

针对遥感图像融合时图像的空间信息与光谱信息不易兼容的问题,在小波包变换的基础上提出了一种基于Sobel算子的图像融合算法。该方法将多光谱图像与高分辨率图像进行小波包变换,根据阈值选用不同的融合准则得到小波低频系数,利用Sobel算子提取图像高频特征值,采用最值法获取高频系数。实验结果表明,所提算法优于传统的HIS(Intensity,Hue,Saturation)变换、小波变换以及两者结合的方法,在较好地保留图像光谱信息的同时,进一步增强图像的细节信息、边缘特征,从而提高图像的清晰度。     

基于形态滤波的小波融合图像增强算法

研究图像优化问题。针对目前常用的空域或频域图像存在各种噪声干扰降低了图像的清晰度,为了在降低图像噪声,保护图像细节和边缘信息,提出一种形态滤波的小波融合图像增强算法MWF。首先分别采用巴特沃斯低通滤波和形态学高帽处理对含噪图像进行滤波,得到两幅过滤的图像,再将这两幅图像分别进行离散小波变换,然后利用变换结果在小波域内依据融合规则进行融合,最后对融合结果进行反变换得到清晰的图像。得到的图像是通过空域滤波和频域增强方法的结合,综合了两种方法各自的优点,仿真结果表明,MWF算法对混合噪声干扰有较好的抑制作用,并实现了图像增强的效果,为图像优化提供了依据。     

基于突变微粒群算法的图像融合技术

文中利用突变微粒群算法进行图像融合;将图像融合问题转化为优化问题,通过使目标函数(平均梯度)最大以求得好的融合效果;并以离散平稳小波变换代替传统的离散小波变换,以克服离散小波变换缺乏平移不变性的缺点;先对源图像进行离散平稳小波分解,细节部分利用能量系数矩阵进行融合;对于近似部分,利用突变微粒群算法求出最优权值对近似部分进行加权融合;实验结果表明,该方法的融合效果优于传统的融合算法。