小波域中的广义非局部平均去噪算法

图像小波系数的统计分布具有非高斯特性,可以用广义高斯模型进行描述．使用广义高斯分布对图像子带小波系数进行建模并估计广义高斯分布模型的参数,根据参数确定了非局部平均权值的广义表达式,在此基础上提出了一种基于广义高斯分布的小波域广义非局部平均去噪算法．仿真结果表明,相比小波域阈值去噪和小波域非局部平均去噪算法,该方法的峰值信噪比平均提高1.5～3.3dB,在边缘特征方面保持了良好的视觉效果．     

一种改进的3维块匹配视频去噪算法

针对Video Block-Matching and 3-D Filtering(VBM3D）算法耗时高且去噪视频存在块效应的问题进行了改进。在对变换域系数进行收缩时,采用连续阶导数阈值法,代替原算法中的硬阈值法,减少块效应;在帧内匹配时,采用基于积分图思想的图像块距离计算加速方法;在帧间匹配时,使用帧间预测性匹配方法,减少计算量,提高算法效率。理论分析和实验结果表明,改进后的算法不仅能有效改善原VBM3D算法中的块效应,且算法复杂度大大降低。     

Novel Spatially Adaptive Image Denoising Algorithm Based on Covariance Estimation in Wavelet Domain

A new method for image denoising is proposed. By analyzing image‘s statistical properties in wavelet domain, it is shown that the natural image has a strong and spatial variable covariance structure relationship in local space of sub-band. A non-direct estimation method is suggested to make an adaptive estimate of spatial variable covariance by estimating the correlation coefficient and variance of subband image separately. It can be used to estimate adaptive filtering of subband image. The experiment shows that this method can improve the image‘s SNR, and has strong ability to preserve edges.     

考虑小波系数相关性的超声图像降噪算法

为了抑制超声图像中的斑点噪声,提出一种考虑小波系数尺度间相关性的超声图像降噪算法.该算法采用Rayleigh分布对超声图像斑点噪声的统计特性建模和Laplacian 分布对小波系数的统计特性进行建模,进而利用贝叶斯最大后验的方法获得对无噪图像的估计.为了更好地保留图像细节,在阈值计算过程中,该算法通过考虑下一尺度对应的小波系数来构造一个尺度间相关因子.实验结果表明,所提出算法在有效减少斑点噪声的同时,更好地保持了图像边缘和细节.     

高噪声遥感图像稀疏去噪重建

高噪声遥感图像去噪一直是遥感领域研究的一个重要难题,为进一步提高高噪声遥感图像的重建质量,在经典的压缩感知迭代小波阈值算法的基础上,提出了一种改进迭代小波阈值算法.首先,提出一种自适应小波滤波算子在图像稀疏变换过程中对获取的遥感图像小波系数进行筛选,去除图像中的部分噪声信息;其次,使用提出的下降BayesShrink阈值在每次迭代过程中对获取的小波系数进行二次筛选过程;最后,使用改进的块稀疏全变差方法对获得的重建图像进行调整以进一步提高重建遥感图像的质量.试验结果表明,该算法的去噪重建性能优于经典的压缩感知迭代小波阈值算法,可以从高噪声图像中重建一幅高质量的遥感图像,验证了该算法的有效性.此外,该算法能够有效地保护遥感图像的边缘和纹理等重要特征信息.在低压缩采样比情况下,该算法也能够获得相对较高的峰值信噪比和视觉质量.在卫星地面接收站,该算法可直接使用获取的少量含噪遥感图像数据重建一幅清晰的遥感图像.     

基于小波变换的结构矩阵矢量量化压缩方法

提出了一种基于小波变换的结构矩阵矢量量化方法。该方法利用图像经过小波变换后,不同分辨率级子图像之间存在相似性,将已生成的第m级图像的分类信息传递给第m-1级图像,并利用各子图像的结构特性,对矢量量化后的编码结果采用结构矩阵的方法进一步压缩。实验表明该方法在较好图像质量的情况下获得了高压缩比,和有关文献给出的结果进行比较,该算法具有较好的性能。     

基于小波包的遥感图像融合新算法

提出了一种基于正交小波包的局域方差遥感图像融合新算法．该算法利用正交小波包变换,把图像分解成不同尺度的低频和高频部分,采用小波包局域窗口和子区域窗口统计,把小波包系数分类成边缘和非边缘系数．在融合处理中,把低频图像的小波包系数平均值作为融合后的低频系数,高频细节系数根据不同区域特征选择方法以及对应图像小波包系数的多窗口区域方差,来确定融合后高频小波包系数．实验结果表明,这种方法能够在保留图像微小细节方面获得满意的结果,有效且优于其他图像融合算法．     

基于小波子图和决策融合的人脸识别算法

提出了一种基于小波子图和决策融合的人脸识别算法。首先将图象进行适当层数的小波分解 ,每次分解只取最低频子图。然后对低频子图再进行一次小波全分解得到不同方向的四个子图。在这四个子图上分别进行传统的主分量分析 (PCA)或者进行傅立叶变换(即频谱脸算法 ) ,可得到四个识别结果 ,再跟据一种决策融合方案得出最终的识别结果。最后 ,我们用 Olivetti人脸数据库对本文的算法与传统的 PCA算法 ,基于单一小波子图的PCA算法以及频谱脸算法进行了比较。实验结果显示 :应用了多个小波子图以及决策融合方案后 ,识别率都有一定的提高     

Improved Region Energy Based Image Fusion Rule for Multi-focus Image Fusion

In this paper, we propose a novel improved region energy based image fusion rule. The original images are firstly decomposed by using the lifting scheme of wavelet transform into four sub-bands： LL, LH, HL, HH, by studying principles and characteristics of the wavelet subbands, and we put emphasis on the high frequency subbands. Thus HH, HL, LH sub-bands, which represent three direction of high frequency details, are weighted by different size of three direction Gaussian kernel, then the energy based image fusion rule is applied with a optional size of window, thus the activity level of high frequency subbands are obtained, followed by a local region matching degree in the corresponding direction and resolution, an activity level of low frequency subband is calculated, then perform consistency verification on the selected wavelet coefficients, by doing the inverse wavelet transform the fused image is obtained. The performance of the proposed novel image fusion scheme is conducted and compared with a few existing image fusion algorithm, the experimental results show Keywords：     

基于三维剪切波变换和BM4D的图像去噪方法

针对传统的块匹配去噪方法只能处理二维图像的缺点,提出一种基于三维剪切波变换和改进的三维块匹配过滤(block-matching and 4D filtering, BM4D)算法的图像去噪方法。利用三维剪切波变换得到变换域系数,通过硬阈值和维纳滤波,在变换域中实现联合过滤。经过多尺度分解和方向剖分两个滤波阶段,确保三维剪切波变换是局部的;进行硬阈值和维纳滤波,分别包括分组、协同过滤和聚合3个步骤,利用堆积成四维组的体素立方体,在该组的四维变换同时利用每个立方体中体素之间存在的局部相关性和不同立方体中相应体素之间的非局部相关性。通过三维剪切波逆变换,得到每个分组立方体的估计值,在它们的原始位置进行自适应聚合。以峰值信噪比和结构相似度作为评价标准,试验结果表明：该方法不仅能够有效去除高噪声环境下的图像噪声,而且还能够有效地改善图像的视觉效果,具有较高的准确性。     

扩充编码符号的EZW改进算法

为了提高EZW算法的性能,分析发现EZW算法主扫描编码对最高频子带中不重要系数的编码存在冗余,且当重要系数的所有子孙系数都是不重要系数时的编码存在冗余.据此提出了扩充编码符号的EZW改进算法,用最高频子带的坐标作为限制条件来减少不重要系数的编码冗余;通过扩充编码符号和赋予原始EZW算法的4个编码符号新的适用范围的方案来减小第二种编码冗余.实验结果表明,本文算法使峰值信噪比提高0.9～2.3dB,从而证实了本文改进算法的有效性.     

一种SAR图像相干斑噪声抑制新算法

为抑制合成孔径雷达(SAR)图像乘性相干斑噪声,同时有效保护SAR图像的边缘特征,给出了相干斑噪声在小波域的一种加性转换噪声模型．并以此模型为基础,提出了一种非下采样小波包分解下自蛇扩散与改进L1-L2联合优化相结合的相干斑噪声抑制新算法．该算法利用非下采样小波包变换对SAR图像进行多层子带分解,然后对低通子带系数进行自蛇扩散滤波,并将滤波处理后的系数作为原SAR图像在小波域的局部均值估计,再以此局部均值为基础,利用改进的L1-L2联合优化对其他各高频子带系数进行自适应软阈值收缩滤波去噪．最后通过重构滤波后的各子带系数实现SAR图像相干斑噪声抑制．实验表明: 与经典的空域Kuan滤波算法、P-M扩散滤波算法及基于非下采样小波变换的Γ-WMAP算法相比,本算法在SAR图像的相干斑噪声抑制与边缘保护方面均取得了较好的效果．     

一种新颖的图像数字水印算法

根据图像纹理区域的变化比背景区域变化敏感的特点,提出了一种鲁棒的数字图像盲水印算法。算法首先分析图像小波分解后的子带系数分布情况,选取三个高频子带的图像小块方差和来代表图像的纹理区域,和越大的区域表明其纹理越强,反之为纹理较弱的区域,并将它们按照从大到小的顺序排列;然后采用步长法在该区域嵌入水印,实验表明步长选择范围在8~15之间能够保持嵌入水印后图像的不可见性和鲁棒性。经过多种攻击测试,算法均能够很好地提取出嵌入的水印信息,较好地满足了水印系统的透明性、鲁棒性需求,并能有效地抵抗椒盐噪声、剪切、滤波缩放和JPEG等常见攻击。     

Directionlet域的多波段遥感图像融合算法研究

提出一种有效的基于Directionlet变换的多波段遥感图像融合算法。Directionlet变换是一种新的基于格子的歪斜多尺度多方向各向异性小波变换工具,具有更高的逼近精度和更好的稀疏表达能力的图像分解变换,与小波变换相比,抑制了小波变换在图像边缘方向表示的固有局限性。首先采用具有多尺度、多方向特点的Directionlet变换对多波段遥感图像进行分解。对于低频系数采用平均融合算法,方向高频系数采用区域边缘检测实现多波段遥感图像的融合处理。实验结果表明,提出的算法与传统融合算法相比不仅原始图像的边缘和纹理信息可保留,而且可获得更好的融合视觉效果。     

二进小波与扩散滤波结合的光学相干层析图像降噪

斑点抑制各向异性扩散(SRAD)是一种重要的图像降噪方法。将二进小波与SRAD结合,提出一种光学相干层析图像的二进小波扩散滤波降噪方法。该方法利用二进小波分解得到的不同尺度间小波系数的相关性区分边缘和噪声,修改SRAD中扩散系数得到新的扩散系数计算公式。实验表明,新方法具有更好的降噪能力,降噪后得到的图像的信噪比和对比度噪声比率等量化衡量指标都优于经典SRAD方法。     

联合Contourlet和Bandelet的变换在图像压缩中的应用

针对小波变换方向选择性差的局限,提出了一种基于Contourlet的Bandelet变换．该变换首先通过小波变换把图像分解成不同频率的子带,接着用方向滤波器组把高频子带分解为多个方向子带,之后对每个方向子带进行Bandelet变换．这种多方向多尺度临界采样的变换能更稀疏地表示图像边缘和纹理等几何特征,有利于图像压缩．将JPEG2000的比特位平面和上下文编码方法应用到量化后的变换系数上实现了图像压缩．实验结果表明,对于纹理和边缘丰富的图像,提出的压缩算法优于JPEG2000．     

多尺度Kalman滤波图像复原

提出了一种小波域多尺度Kalman滤波图像复原方法。根据信号的降晰退化模型在各个尺度上的频域表现形式,建立了Kalman滤波的观测方程,以及小波重构在频域上的形式而建立尺度之间的状态转移方程。将大尺度上得到的复原结果作为多尺度Kalman滤波状态变量的初始值,然后在分解后的各个低频子带上预测复原,最后得到在小尺度(最高分辨率)上的频域复原结果,经过傅立叶逆变换就可以得到最终的复原结果。实验结果表明多尺度Kalman滤波图像复原算法能够产生比较好峰值信噪比。     

基于小波和复倒谱变换的音频水印技术

提出了一种基于小波分解和复倒谱的音频数字水印算法。该算法通过对原始语音信号进行三级小波分解，提取出小波近似分量，从近似分量中选取重要系数。利用复倒谱变换系数的不相关性，对重要系数进行复倒谱变换实现解相关运算，最终把水印嵌入到语音复倒谱域中，实现了在语音信号中嵌入二值图像，提高了水印嵌入算法的不可听性。实验证明该方法在抗常见的信号处理如加噪、滤波、重采样、有损压缩等方面具有较好的稳健性。     

基于视觉掩蔽的二维数字水印算法

提出一种基于视觉掩蔽的小波域二维数字水印新算法.该算法先将水印和图像进行多尺度分解,将分解的水印低频系数嵌入到具有相同尺寸的图像的低频系数中,重构得到水印图像,而水印分解中的高频系数将被保留,在水印检测过程中作为密钥使用.为了实现视觉掩蔽,在嵌入过程中,利用图像小波分解人眼的视觉系统特性,使得水印在不可见和鲁棒性都得到提高.检测水印时需要原始的未加水印的图像.实验结果表明,算法对压缩、加噪、线性滤波、剪裁等具有较高的鲁棒性.     

基于多小波阈值收缩与子带增强的图像去噪

为保证在图像去噪的同时,尽量保留图像的边缘特征,提出一种新的基于多小波阈值收缩与子带增强相结合的图像去噪方法.该方法以多小波变换为基础,将变换后的多小波系数分为噪声相关系数和边缘相关系数,对变换系数进行软阈值多小波收缩消去噪声相关系数;阈值收缩是非线性变换,对图像边缘有平滑作用,因此,该方法提出在阈值收缩后进行线性的子带增强,增强边缘相关系数.实验表明:与单一的阈值收缩方法相比,该去噪方法不仅保留了图像的边缘特征,而且提高了去噪图像的峰值信噪比,优于普通的阈值收缩方法.