基于PCNN图像分割的医学图像融合算法北大核心CSCD

为充分提取源图像间的互补信息,改进传统的图像融合算法在亮度维持、能量保留、边缘信息保持等方面的不足,本文提出了基于脉冲耦合神经网络(pulse coupled neural network, PCNN)图像分割的医学图像融合算法。该算法综合了非下采样剪切波变换(non-subsampled shearlet transform, NSST)与PCNN。首先,选取标准差较大的源图像作为被分割图像,标准差较小的源图像作为参照图像,将源图像进行NSST分解,获取源图像低频子带系数和高频子带系数;在低频融合中,利用参数自适应的PCNN对被分割图像的低频子带进行分割,根据分割结果获取融合低频子带系数;在高频融合中,采用以区域能量和与拉普拉斯能量和两者的乘积作为判断函数,获取融合高频子带系数;利用NSST逆变换获取融合图像。最后,应用本文提出的算法,对脑萎缩、急性中风和高血压性脑病等3组电脑断层扫描/磁共振成像(computerized tomography/magnetic resonance imaging, CT/MRI)图像进行了融合仿真,并将仿真结果与2018年后国际刊上提出的5种算法的融合图像进行比较。结果表明,应用本文提出的融合算法得到的图像,有效地增强了不同模态间的信息互补,保持了融合图像与源图像具有相同明亮程度,又保留了源图像低亮度部分的边缘信息,更加符合人眼视觉特性,具有更高的客观评价指标。     

Curvelet域自适应脉冲耦合神经网络的图像融合方法

为解决传统图像融合准则不能充分利用图像全局特征的问题,将脉冲耦合神经网络(PCNN)模型用于Curvelet变换的图像融合中,提出了由表征子带图像局部特征的支撑值(SPV)作为刺激PCNN模型的外部激励输入,同时考虑Curvelet变换后低频子带信息与高频子带信息间的相关性,设定PCNN模型参数(连接强度和连接范围)随低频子带图像的特征自适应地变化,并且利用PCNN模型中各神经元的首次点火时间构造融合准则中的显著性度量。用PCNN模型模拟人眼视觉神经系统的生物特性,并利用其全局耦合特性对源图像进行智能地分析判断和融合处理,从而提高融合图像的整体效果。实验结果表明,由于PCNN具有全局耦合特性和脉冲同步特性,因此当它用来参与选取细节系数时,能够更好地利用子带图像的全局信息。     

基于NSST和改进PCNN的医学图像融合

为了解决单一模态医学图像的局限性,提出了一种 基于非下采样剪切波变换(NSST)和改进型脉冲耦合神经网络(PCNN)相结合的多模态医学图 像融合方法。首先,利用NSST对源图像进行多尺度、多方向分解,得到 低频子带系数和高频子带系数;其 次,低频子带系数由区域能量和方差求取区域特征,采用基于区域特征加权的方式进行融合 ;高频内层子 带系数先通过PCNN求出区域点火特性,再与平均梯度加权的方式进行选择,高频外层子 带系数采用区 域绝对值取大的融合规则;最后,通过逆NSST重构图像。实验结果表明:与常用融合 规则对比,在 主观效果上,本文的融合图像可以保留源图像的边缘信息,得到更好的视觉效果;在客观指 标上,本文方法 融合得到的图像在互信息(MI)、边缘评价因子(QAB/F)和 结构相似度(SSIM)等客观评价指标上取得更好的效果。     

基于人眼视觉特性的NSCT医学图像自适应融合

医学图像融合对于临床诊断具有重要的应用价值。针对多模态医学图像特性,本文提出一种基于人类视觉特性的医学图像自适应融合方法。首先,对经配准的源图像进行非间隔采样轮廓变换（（Nonsubsampled Coutour-let,NSCT）多尺度分解,得到低频子带和若干高频方向子带;其次,根据低频子带集中了大部分源图像能量和决定图像轮廓的特点,采用区域能量与平均梯度相结合的方法进行融合;根据人眼对图像对比度及边缘、纹理的高敏感度,在高频子带系数的选取时提出区域拉普拉斯能量、方向对比度与脉冲耦合神经网络（Pulse Coupled Neural Network,PCNN）相结合的融合策略;进而,提出了把与人类视觉高度一致的加权结构相似度（Weighted Structure Similarity,WSSIM）作为图像融合目标函数,自适应地获取各子带的最优权值;最后,对灰度图像和彩色图像进行了大量融合比较实验,并对不同融合方法进行分析对比。实验结果表明：本文算法不仅可以有效保留源图像的信息,而且可以使融合图像灰度级更分散,更好地保留了图像边缘信息,具有更好的视觉效果。     

一种基于非采样Contourlet变换红外图像与可见光图像融合算法

针对同一场景红外图像与可见光图像的融合问题,提出了一种基于非采样Contourlet变换(Nonsubsampled Contourlet Transform,NSCT)图像融合算法.算法首先采用NSCT对源图像进行多尺度、多方向分解,得到低频子带系数和各带通方向子带系数.然后,针对低频子带系数的选择,提出了一种基于红外图像与可见光图像物理特征的"加权平均"系数选择方案;针对各带通方向子带系数的选择,结合人眼视觉特性,提出了一种基于区域能量匹配的系数选择方案,得到融合图像的NSCT系数.最后经过NSCT逆变换得到融合图像.实验结果表明该算法可获得较理想的融合图像,其融合效果优于传统的基于离散小波变换以及离散小波框架变换的图像融合算法.     

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.     

NSCT域内基于自适应PCNN的图像融合新方法

论文结合非下采样contourlet变换（NSCT）的平移不变性、多尺度、多方向特性和脉冲耦合神经网络(PCNN)的同步脉冲发放、捕获特性,提出在NSCT域中基于PCNN的图像融合框架。对于低频子带,利用改进拉普拉斯能量和作为特征激励PCNN;对于高频方向子带,采用改进的空间频率作为PCNN的外部激励;同时利用各子带图像的平均梯度自适应调节PCNN的链接强度,最后,选取具有较大点火次数的系数作为融合图像的系数,经逆NSCT变换重构融合图像。实验结果表明本文方法无论在主观视觉还是客观评价标准上都要优于传统的基于小波变换、contourlet变换、PCNN的图像融合方法。      

基于NSCT和PCNN的可见光与红外图像融合算法

提出了一种基于Contourlet变换的非下采样变换(Nonsubsampled ContourletTransform,NSCT)和脉冲耦合神经网络(Pulse Coupled Neural Network,PCNN)的可见光与红外图像融合算法。该算法首先对源图像进行NSCT分解,得到低频子带系数和各带通方向子带系数。然后对低频子带系数提出一种基于可见光与红外图像自身特性的加权平均融合方法,再对各带通子带系数提出基于PCNN的融合方法。最后经过NSCT逆变换得到融合图像。实验证明,该方法优于小波方法和传统的NSCT方法。     

一种基于NSCT和PCNN的图像融合算法

在NSCT变换域提出了一种基于清晰度和PCNN的图像融合算法。首先对源图像分别进行NSCT变换,得到一组高频子带,和一个低频子带。然后对低频子带用提出的边缘清晰度算法进行融合处理,对高频子带,用提出的空间频率做链接强度的自适应PCNN算法进行融合处理。最后通过NSCT逆变换得到融合结果图像。对融合图像的结果分析证明,该算法在主观评价和客观评价指标方面都有所提高。     

基于边缘和多特征选择的多聚焦图像融合

为了有效度量多聚焦图像中的聚焦区域,提出一 种基于边缘和多特征选择的多聚焦图像融合算法。 利用NSCT对源图像进行分解,对得到的低频子带系数采用基于边缘的融合策略;对于高频子 带系数,通过 拉普拉斯能量和、区域能量和方差提取邻域窗口的显著性特征,提出一种新颖的基于多特征 选择的高频融 合策略,该融合策略可以综合考虑区域特征的贡献,自适应的选取显著性特征和融合方法; 最后进行NSCT 逆变换得到融合图像。实验结果表明,与常用的融合方法相比,在主观效果上,本文方法能 够更有效保留 源图像中的边缘和细节信息;在客观指标上,本文方法的融合图像在互信息、边缘保持度、 熵、结构相似度以及标准差等客观评价具有明显的优势。     

改进PCNN与平均能量对比度的图像融合算法

为了改善红外光和可见光图像融合的视觉效果和运算时效性，借助有限离散剪切波变换（Finite discrete shearlet transform, FDST）将源图像分解一系列大小相同尺度不同的高低频子带；然后，在低频子带的融合过程中采用改进的空间频率作为脉冲耦合人工神经网络(Pulse Coupled Neural Network，PCNN)的输入激励，动态调节链接强度的大小，以便根据图像的特征自适应变化，充分保留了图像轮廓和边缘等特征信息。在高频子带的融合中，采用区域平均能量对比度的策略进行融合，尽可能突出了纹理和细节等信息；最后，对处理得到的高低频子带采取FDST逆变换，重构得到背景清晰和目标突出的图像。实验结果表明:提出的改进融合方法能够更加清晰和全面地呈现出图像中的背景和目标，与其他几种算法相比，主观视觉与客观指标均表现的最优，且具有更高的运算效率。     

NSCT域内结合边缘特征和自适应PCNN的红外与可见光图像融合

针对传统的基于多尺度变换的红外与可见光图像融合,对比度不高,边缘等细节信息保留不充分等问题,结合NSCT变换的多分辨率、多方向特性和PCNN全局耦合、脉冲同步激发等优点,提出一种基于NSCT变换结合边缘特征和自适应PCNN红外与可见光图像融合算法.对于低频子带,采用一种基于边缘的融合方法;对于高频方向子带,采用方向信息自适应调节PCNN的链接强度,使用改进的空间频率特征作为PCNN的外部激励,根据脉冲点火幅度融合子带系数.实验结果验证了该算法的有效性.     

基于卷积神经网络结合NSCT的红外与可见光图像融合

传统红外与可见光融合图像在复杂环境下存在细节缺失,特征单一导致目标模糊等问题,本文提出一种基于卷积神经网络结合非下采样轮廓波变换（non-subsampled contourlet transform,NSCT）的红外与可见光图像进行融合的方法。首先,通过卷积神经网络提取红外与可见光目标特征信息,同时利用NSCT对源图像进行多尺度分解,得到源图像的高频系数与低频系数;其次,结合目标特征图利用自适应模糊逻辑与局部方差对比度分别对源图像高频子带与低频子带进行融合;最后,通过逆NSCT变换得到融合图像并与其他5种传统算法进行对比;实验结果表明,本文方法在多个客观评价指标上均有所提高。     

基于卷积稀疏表示的红外与可见光图像融合

稀疏表示是以块为单位进行编码的,因此破坏了图像块间的相关性。针对上述问题,提出了基于卷积稀疏表示的红外与可见光图像融合算法。该算法采用交替方向乘子算法(ADMM)求解非下采样轮廓波变换(NSCT)域强边缘子带的卷积稀疏系数,完成特征响应系数的融合。同时,采用脉冲耦合神经网络(PCNN)模型的点火图完成NSCT域高频子带的融合。实验结果表明:该算法解决了稀疏表示的“块效应”问题,同时又兼具PCNN模型的视觉特性,可以有效地捕捉源图像的特征信息。另外,在主观视觉评价和客观质量评价方面均优于现有算法。     

基于NSST变换与自适应PCNN的多特征遥感图像融合

针对基于NSCT变换的遥感图像融合算法存在计算复杂度高,细节表现能力不足的问题,本文提出了一种基于NSST变换与自适应PCNN的多特征遥感图像融合算法。首先,利用HSV变换提取MS图像的亮度分量V,并将得到的亮度分量V与PAN图像分别进行NSST变换;其次,对于低频子带,提出了一种基于自适应的PCNN融合规则,将空间频率和区域平均梯度分别作为PCNN的外部激励和链接强度;对于高频子带,采用基于多特征的融合规则;最后,进行逆NSST变换和逆HSV变换得到融合图像。仿真实验表明,该算法与一些经典的融合算法相比不仅可以提高图像融合质量,在视觉效果和客观指标上也都有良好的表现。