基于NSCT和边缘检测的图像融合算法研究

近年来,图像融合已经成为计算机视觉领域一向有价值的新技术,论述了NSCT变换理论,先将图像作非下采样拉普拉斯金字塔尺度分解,在各个尺度层对高频子带作非下采样方向分解,然后分别采用基于区域能量和边缘检测的融合规则得到融合图像的非下采样Contourlet低频和高频系数;最后再进行非下采样Contourlet逆变换得到融合图像。实验结果表明,该方法的融合图像多项指标都优于Contourlet变换、NSCT变换。     

一种新的基于多尺度几何分析的图像融合方法

基于多尺度几何分析方法——非下采样轮廓波(Con tourlet)变换(NSCT)和Beamlet变 换,提出一种全新的医学图像融合方法。在进行NSCT分解后,在高频成分首先使用Beamlet 变换进行边缘检测, 然后根据聚类分割边缘密度的差值确定其系数的融合规则;对于低频成分,采用局部区域标 准方差系数的融合规则;经过 一致性校正后,通过对融合后的高频与低频子带系数进行逆NSCT得到重构图像。数值实验表 明,与传统的融合方法相 比较,本文方法能够有效减少噪声对融合图像的干扰,增强了融合的线性细节表达能力,提 高了信息量。     

DWT、NSCT和改进PCA协同组合红外偏振图像融合

为充分保留红外光强和偏振图像细节、强度等信息,综合多算法的优势性能,提出一种DWT、NSCT和改进PCA的多算法协同组合融合新方法,在考虑3种算法互补协同关系基础上,充分保留源图重要目标和细节信息。首先,用离散小波变换(DWT)将源图分解为高低频分量,低频用非下采样轮廓波变换(NSCT)再次分解;其次,对主成分分析法(PCA)进行权值改进,分块融合NSCT分解所得低频分量;然后,提出"相关系数-局部能量-局部标准差"规则融合NSCT分解所得高频,用"层内对比度"规则融合DWT分解所得高频;最后,NSCT逆变换重构所得图像作为DWT低频融合图,再用DWT逆变换获得最终融合图像。实验结果表明,所提方法在视觉效果、细节层次及保留等方面比单一或简单组合方法更具优势,对不同场景适应性较强。     

基于NSCT的红外与可见光图像融合方法

针对红外与可见光图像在融合时亮点目标易丢失且背景信息不够清晰的问题,提出基于非下采样轮廓波变换(NSCT)与局部区域融合规则相结合的红外与可见光图像融合方法。利用NSCT对源图像进行多尺度、多方向分解,对低频子带系数采用加权平均取均值的融合规则,对高频子带系数采用系数值选大与局部均方差相结合的融合规则,将前两步得到的系数进行逆NSCT得到融合图像。实验结果表明,在主观视觉效果和客观评价方面,该融合算法都是有效的且可得到比参考融合算法更为理想的融合图像。     

基于NSCT与DWT的压缩感知图像融合

针对基于非下采样轮廓波变换(NSCT)的压缩感知图像融合算法,存在融合图像局部细节信息表达不足的问题,提出一种基于NSCT与离散小波变换(DWT)的压缩感知图像融合算法。首先,对图像进行NSCT变换,得到低频系数和高频系数;然后,对高频系数进行压缩融合,并通过重构算法恢复融合的高频系数;而对低频系数,采取基于小波变换的融合方法;最后,对融合的高频系数和低频系数进行NSCT逆变换,得到最终的融合图像。实验结果表明:本文算法使融合图像的质量,在主观和客观方面都得到了明显改善,最终的融合图像具有更多的细节特征和更清晰的边缘轮廓。     

基于BEMD改进的视觉显著性红外和可见光图像融合

针对视觉显著性融合过程中目标对比度低,图像不够清晰的问题,本文提出一种基于二维经验模态分解（bidimensional empirical mode decomposition,BEMD）改进的Frequency Tuned算法。首先利用BEMD捕获红外图像的强点、轮廓信息用于指导生成红外图像的显著性图,然后将可见光图像和增强后的红外图像进行非下采样轮廓波变换（nonsubsampled contourlet transform,NSCT）,对低频部分采用显著性图指导的融合规则,对高频部分采用区域能量取大并设定阈值的融合规则,最后进行逆NSCT变换生成融合图像并进行主观视觉和客观指标评价,结果表明本文方法实现了对原图像多层次、自适应的分析,相较于对比的方法取得了良好的视觉效果。     

基于NSCT与DWT的PCNN医学图像融合

针对医学图像融合过程中出现的细节损失严重、视觉效果不佳问题,提出了一种基于非下采样轮廓波变换(NSCT)与离散小波变换(DWT)的脉冲耦合神经网络(PCNN)医学图像融合算法.首先,利用NSCT处理医学源图像,得到相应的低频和高频子带,并利用DWT对得到的低频子带进行处理.然后,利用PCNN对低频子带进行融合,将平均梯度和改进型拉普拉斯能量和作为PCNN的输入项,将信息熵与匹配度结合实现对高频子的融合.最后,利用多尺度逆变换将低频子带和高频子带图像进行融合.实验结果表明,所提方法能够有效提升融合图像的对比度并保留源图像的细节信息,在主观和客观评价上均有优良的性能表现.     

改进快速NSST的热烟羽红外与可见光图像融合

针对非下采样剪切波变换逐步划分子带过程中迭代滤波运算效率不高的问题,提出一种非下采样剪切波变换的快速分解重构方法。改进的分解方法根据分解的尺度卷积非下采样金字塔滤波器组中相应的滤波器,用卷积结果对源图像进行滤波,直接生成子带图像,在提高图像分解速度的同时,也相应减少分解迭代滤波的运算量。本文采用一种基于标准差的区域特性量测方法用于低频系数融合,突出低频系数中的轮廓信息;最高频系数融合采用能量取大的融合规则,其余高频系数通过结合改进的拉普拉斯能量和与梯度特性进行融合,使目标烟羽的边缘信息更加清晰。实验结果表明,融合后热烟羽图像目标细节清晰突出;综合客观评价指标来看,本文方法优于一些常用的红外与可见光图像融合方法。     

基于分数阶微分的噪声图像NSCT域边缘检测

针对噪声图像边缘模糊、边缘检测困难的问题,提出了一种结合分数阶微分的噪声图像非下采样contourlet变换(NSCT)域边缘检测方法.该方法首先对图像进行NSCT分解,对低频子带的轮廓进行针对性提取;其次对于边缘细节和噪声较多的各方向高频子带,利用NSCT域的多尺度积和方向分数阶微分矩阵对高频系数进行阈值去噪与信息增...     

基于NSCT的SAR与可见光图像融合算法

针对SAR图像与可见光图像融合的特点,提出一种基于非下采样Contourlet变换(NSCT)的SAR图像与可见光图像融合算法。通过NSCT变换对SAR图像和可见光源图像进行分解,对低频子图像,采用以区域熵为测度参数进行邻域融合。对高频子图像的最高层采用区域标准差选大法进行融合;对高频子图像的其他层采用以邻域相关系数为阈值,基于平均梯度选择的邻域算法进行融合。最后进行NSCT逆变换得到最终融合图像。实验结果表明该方法可以获得较理想的融合图像和更多的细节信息。     

基于区域方向的NSCT与PCNN图像融合算法

针对NSCT移不变形、多尺度性和多方向性等特点,结合脉冲耦合神经网络,量融合规则,高频系数则采用PCNN融合规则。最终对融合后的系数经NSCT 逆变换得到了融合图像。实验结果表明,该方法更好地保留了原图像中的有用信息,并提高了融合图像质量。     

基于支持度变换的红外与可见光图像融合算法

为了提高可见光和红外图像融合效果,采用支持度变换的可见光与红外图像融合算法,首先对可见光和红外图像进行支持度变换,低频系数采用局部能量比例调制加权的方法进行融合,高频系数采用局部方差比例加权的方法进行融合,最后通过重构算法得到融合图像,并由理论分析得到融合图像的性能指标数据。结果表明,该算法同小波算法、Contourlet变换算法以及文献算法相比较,在图像细节信息、包含的信息量以及清晰度上都得到显著提高,达到了预期效果。     

基于模糊逻辑与NSCT的彩色图像融合

针对灰度融合图像色彩单一,视觉效果不佳的问题,提出了一种基于NSCT变换与模糊逻辑的多聚焦彩色图像融合算法。首先对彩色图像进行IHS变换,然后对亮度分量I进行NSCT分解,采用高斯隶属度函数确定低频分量自适应加权系数,对高频系数采用"模值取大"的融合准则进行融合,再通过NSCT逆变换,得到融合后的亮度分量,并由此计算融合后的色度分量和饱和度分量,实现彩色图像的融合。实验结果表明,该方法得到的融合图像色彩鲜明、边缘细节清晰、更加符合人眼视觉。     

基于NSCT的自适应多判决图像融合方法

针对传统的融合方法对于红外图像目标信息和可见光图像丰富的背景信息无法有效地保留到融合图像的问题,提出一种基于NSCT变换的自适应多判决红外与可见光图像融合方法。首先,将来自同一场景配准后的红外与可见光图像进行NSCT多尺度、多方向分解;然后,分别对高低频系数采取不同的融合规则：低频系数采用基于区域能量调节因子自适应加权的方法,对高频系数采用混合的融合方法,即对于高层,采用像素点绝对值选大的融合方法,对于低层采用基于对比度的多判决融合方法;最后,将得到的高低频融合系数进行逆NSCT变换得到融合图像。实验结果表明,经主客观评价,本文提出的融合方法优于文中其他基于多尺度分析的图像融合方法,可得到更理想的融合图像。     

一种基于NSCT的区域能量图像融合算法

针对NSCT具有方向性、各向异性和平移不变性的特点,提出了一种新的基于NSCT图像融合算法。该方法同时考虑了窗口区域的匹配度和窗口中心像素的正负号相位信息,将选择和加权平均二种融合规则相结合,取最高层绝对值较大的系数作为融合图像最高层的系数。实验结果表明,文中方法融合效果优于传统小波和轮廓波变换方法。     

基于NSCT的红外偏振与光强图像的融合研究

针对融合规则的选择,提出了一种基于非采样Contourlet变换的红外偏振与光强的融合方法。该算法采用NSCT对源图像进行多尺度、多方向分解,然后对低频子带系数和高频子带系数分别采用局部能量和区域目标特征的选择,最终通过逆变换得到融合图像。实验结果表明：与加权融合和绝对值取大的融合规则相比,局部标准偏差、局部粗糙度、对比度、分别提高3.42%、12.7%、9.67%。     

自适应标准差特征的压缩感知图像融合

针对传统压缩域融合算法单一、融合效果不佳的问题,文中提出了结合图像高频特征的自适应融合规则。首先,对融合图像进行 NSCT变换,分解后得到的低频子带系数采用区域能量融合规则,以获取较传统低频系数处理更好的融合效果; 由于分解后的高频子带系数具有较高稀疏性,因此通过 CS 进行压缩后自适应选择融合规则,最后对重构系数进行 NSCT逆变换。实验结果表明：与传统经典算法相比,新方法兼顾了待融合图像的背景信息和红外目标信息,有效提高了图像的融合效果。     

基于方向性对比度金字塔的图像融合方法

基于对比度塔形分解(CP)的图像融合方法具有良好的物理意义,却没有强调方向性的不足,为此提出了一种具有方向性的对比度金字塔图像融合方法.对多聚焦图像进行对比度塔形分解,利用方向滤波器组对高频加方向,得到不同方向的高频子分量.根据不同频率域特点,采用低频分量系数取加权平均、高频分量系数绝对值取大的融合规则,对分解后的子图像进行融合.结果表明:用提出方法得到的融合图像有较高的清晰度和空间分辨率.与基于CP和基于离散小波变换(DWT)的融合方法相比,提出的方法既能保持对比度的含义,又可提供2n个方向信息.