基于PSO和互信息的小波医学图像配准及融合

针对医学图像配准问题,首先给出图像互信息的定义及详细的计算方法,并将其与粒子群优化算法相结合,作为粒子群优化算法的适应度计算函数,实现基于粒子群优化和互信息的多模医学图像配准。并将基于提升格式的二代小波应用于参考图像和配准后的浮动图像,实现二者的多尺度图像融合,从而构建基于粒子群优化和互信息的小波医学图像配准及融合系统。实验表明该系统可以快速、精确且不需要人工干预地实现两幅图像的配准和融合。     

一种改进的最大互信息医学图像配准算法

给出了一种基于最大互信息和边缘互方差的医学图像配准算法．这种算法是在计算原始图像互信息之后，引入参考图像和浮动图像的边缘互方差值，从而建立起一个新的测度函数来指导寻优过程，最终实现图像配准。与传统的最大互信息配准算法相比，避免了单纯依赖图像联合直方图所造成的不稳定性，使配准能更加符舍图像的特点。实验证明，这种改进算法有以下优点：配准参数曲线峰值尖锐。易于选择出最优值；在图像灰度缺失的情况下配准有较高的准确性；在噪声方差增大的情况下配准有较强的鲁棒性。     

一种改进的最大互信息医学图像配准算法

给出了一种基于最大互信息和边缘互方差的医学图像配准算法. 这种算法是在计算原始图像互信息之后， 引入参考图像和浮动图像的边缘互方差值，从而建立起一个新的测度函数来指导寻优过程，最终实现图像配准. 与传统的最大互信息配准算法相比，避免了单纯依赖图像联合直方图所造成的不稳定性，使配准能更加符合图像的特点. 实验证明，这种改进算法有以下优点：配准参数曲线峰值尖锐，易于选择出最优值；在图像灰度缺失的情况下配准有较高的准确性；在噪声方差增大的情况下配准有较强的鲁棒性.     

一种改进的基于互信息的三维医学图像配准算法

基于互信息的三维医学图像配准是配准的一大热点.本文提出的配准方法主要是对互信息测度的公式进行简化，修正了Powell算法的方向替换方法，保持了原搜索方向，提高了配准速度.合理的设置收敛阈值，并用多分辨率策略进行了图像配准测试.实验表明，改进后的互信息测度可以达到亚像素精度，而且在配准速度上有了明显提高.     

一种改进的基于互信息的三维医学图像配准算法

基于互信息的三维医学图像配准是配准的一大热点．本文提出的配准方法主要是对互信息测度的公式进行简化，修正了Powell算法的方向替换方法，保持了原搜索方向，提高了配准速度．合理的设置收敛阈值，并用多分辨率策略进行了图像配准测试．实验表明，改进后的互信息测度可以达到亚像素精度，而且在配准速度上有了明显提高．     

基于边缘检测和最大互信息的医学图像配准算法

在临床上,使用多种成像技术并适当地将其加以融合,可为临床诊断和手术治疗提供更加全面准确的信息。而图像配准是融合技术中需要先期解决的问题,也是融合的关键部分。本文提出了一种基于DSP的医学图像配准问题的研究与实现的方案。该方案首先采用TI公司的高性能多媒体数字信号处理器DM642获取实时医学图像,再用配准算法验证其获取的实时医学图像配准的可行性。并采取了基于轮廓提取和最大互信息的方法进行图像配准,克服了互信息单一的利用图像灰度信息的局限性,将边缘检测与互信息相结合,较准确地完成图像配准任务。     

基于互信息的功能磁共振图像配准

互信息作为衡量两幅图像配准的相似性测度函数,当两幅图像配准时,互信息达到最大值。该文提出了基于互信息脑功能磁共振图像配准新方法,采用了无需计算梯度的Powell直接搜索算法,并通过多分辨的方式加快了图像配准速度。磁共振的配准实验证明,互信息法能准确地实现多模态医学图像的配准,并且能达到亚像素的精度。     

基于互信息的多模态医学图像配准研究

由于基于互信息的图像配准方法具有自动化程度高、配准精度高等优点,本文利用这一优点,根据图像配准的基本步骤设计出一个基于互信息的多模态医学图像配准算法。首先是采用三线性插值方法对图像进行插值处理,然后利用Powell优化算法,根据互信息值来判断Powell算法所获得的参数是否是最优参数解。最后仿真实验证明了该算法的有效性。     

一种基于互信息与梯度的图像精确配准方法

提出一种利用基于梯度加权的灰度归一化互信息相似性测度,并采用凹函数递减的权衡比重的粒子群优化算法作为搜索策略的多模图像精确配准方法。传统的基于灰度互信息配准方法往往只考虑灰度相关性,忽略或不当引入图像空间特征信息,配准容易陷入局部极值,从而出现误配。将灰度与梯度特征有效融合,即梯度加权到灰度互信息中,同时考虑了2幅图像的灰度统计相关性和图像空间特征信息,提高了多模图像配准的精度与稳定性。通过对遥感图像的拟配准与MR-PET医学图像的实际配准,证明了该方法效果良好,算法稳定,配准的准确率和参数精度都得到明显的提高。     

全天候红外与可见光图像互信息最大化配准

为了配准两幅质量差异较大、像素相关性较小的异源传感器图像,采用直方图均衡技术增强待配准图像的质量,基于Canny算子提取质量增强后图像的边缘,利用互信息最大化算法计算了两幅边缘图像的配准矩阵,运用计算出的配准矩阵实现了质量增强后的原图像的配准。结果表明:与直接采用互信息最大化算法配准的图像相比,采用本文方法配准图像的空间频率、标准差和平均梯度指标均有明显提高。     

基于区域能量和层间相关性的图像加权融合算法

研究了一种基于CL多小波变换的区域局部能量的多模态医学图像的融合方法.该方法改进了以往依靠能量匹配度的方法,充分研究了图像局部能量之间的数值关系.当多小波分解后,用图像层间相关系数来确定融合权值.该算法稳定性强,基本满足诊断的实时性要求.实验结果表明,该方法相较于单纯GHM区域能量融合方法,不仅将图像的信息熵和互信息熵,分别提高了2%和5%,交叉熵和标准差等指标也不同程度的有所提高,而且有较好的直观视觉效果.     

基于混沌遗传算法与小波多分辨率分析的岩心图像匹配

针对岩心图像尺寸大,特征信息不明显的特点,充分利用混沌遗传算法的随机性大大减少了传统搜索算法消耗的大量运算时间。利用小波多分辨率分析的方法在小波变换子图像上进行粗匹配,再在原始图像上精匹配,浓缩了岩心图象的特征信息在保证匹配准确度的同时提升了运算速度。将混沌遗传算法与小波变换多分辨率分析相结合,将其应用于大幅岩心图像的配准。实验表明,该方法能够快速而有效地进行图像配准,兼顾了匹配效果和匹配速度。     

16阶归一化互信息和改进PSO算法的快速图像匹配

对不同灰度阶互信息的匹配性能进行了分析;以16阶归一化互信息为相似度评价函数,通过增大重新初始化粒子的数量和改进收敛机制,提出一种基于互信息和改进自组织分层粒子群优化算法(IHPSO)的快速图像匹配方法。以不同传感器,不同时间拍摄的同一地区遥感图像为实验数据,分别使用遍历互信息算法以及多种改进PSO算法进行实验,表明该方法有较好的匹配性能,能满足图像快速匹配的需求,如飞行制导、定位和运动追踪。     

基于小波分解的人脸标准化算法

在对传统积分投影法实现人脸标准化算法及其特点进行分析的基础上,针对其速度较慢的缺陷,利用小波变换的多分辨分析特性,提出了基于小波分解和积分投影的人脸标准化算法.采用ORL人脸数据库进行仿真实验.结果表明:该算法在保持原来积分投影算法优点的同时,标准化速度可以提高将近4倍,具有一定的实用价值.     

Retinex和小波变换去除遥感图像云雾方法分析

基于遥感图像中的云和景物信息频率分布特征,介绍了改进的Retinex方法和小波变换两种去云方法的基本原理,并结合实验分析两种方法的优缺点。Retinex算法对较暗区域的图像处理有明显效果,改进的Retinex方法则是基于经典Retinex,对具有较高亮度的遥感图像通过图像变换方法达到去云的目的。小波变换方法是将图片进行适当层次的小波变换,增大低层细节系数,突出景物信息,减小高层细节系数,适当减小近似系数,最后将所有系数重构,得到重构图像。实验结果评价及数据表明:基于小波变换方法优于Retinex方法。     

基于KAZE特征匹配的偏振图像配准算法研究

偏振成像系统主要通过多相机或多通道成像,图像之间存在平移或旋转,偏振解析前必须进行图像配准,否则可能会产生虚假偏振信息。传统的配准算法主要有SIFT和SURF的特征配准算法,但其采用线性高斯金字塔进行多尺度分解来消除噪声和提取特征点,易造成边界模糊和细节丢失。本文从非线性尺度空间构建出发,提出一种基于KAZE特征匹配的偏振图像配准算法。首先,利用Hessian矩阵寻找特征点及其描述向量;然后以最小Hamming距离作为特征点的度量,计算单应矩阵并利用双线性插值实现不同偏振方位角图像之间的配准;最后,以FD1665P相机拍摄的图片为样本进行了实验验证。实验结果表明,本文算法相对基于SIFT和SURF特征点匹配的配准算法,归一化互信息增大、均方根误差减小,配准精度有很大提高。     

Image matching navigation based on fuzzy information

0　INTRODUCTIONImagematchingalgorithmsplayaveryimportantroleinimagenavigationsystems .Becauseoftheinfluenceofimagingconditionsandimagingdevices ,therearealwaysexistingintensivechangesandgeometricdistortionsbe tweenthereferenceimageandthereal timeimage .Thoughsomemethodscanbeappliedtoimprovethequali tyoftheimagebeforefurtherprocessing ,somecolorandgeometricdistortionmaystillexist,aswellasthenoisedisturbance .Forthesakeofnavigationaccuracy ,itisex pectedthatmatchingalgorithmsshouldbenotonly…     

一种基于离散小波变换的大容量数字图像水印算法

针对目前研究中图像水印嵌入信息量偏小的问题,提出一种基于离散小波变换的大容量数字图像水印算法。通过融合嵌入方式,将水印信息嵌入在原始图像小波分解子带中,采用不同的嵌入强度因子,确保了水印信息的不可见性。同时采用Arnold置乱映射增强算法的安全性,通过剪切、JPEG压缩、椒盐噪声攻击实验证明该算法具有较强的鲁棒性。     

基于小波模极大值的磁瓦裂纹缺陷边缘检测算法

为了准确提取磁瓦表面缺陷的边缘信息,提出一种基于图像加权信息熵和小波模极大值相结合的磁瓦表面裂纹缺陷的边缘检测算法。针对磁瓦表面缺陷对比度低、背景纹理对边缘提取干扰大等特点,设计了一种自适应改变截止频率的BHPF滤波器。利用图像梯度方差加权信息熵对背景纹理的清晰程度和复杂程度进行定量描述,拟合出信息熵同截止频率的非线性函数关系,自适应改变滤波器参数。为避免在多尺度下将缺陷的边缘信息丢失,采用分解尺度判别函数获取小波变换的最优分解尺度。为保证裂纹缺陷边缘连续性和定位准确性,采用双阈值对小波模极大值进行判定求得边界点。实验结果表明,该方法对磁瓦裂纹缺陷边缘的检测优于传统的Canny和Sobel边缘检测算子,可用于磁瓦其他缺陷的提取,为实现缺陷的自动识别奠定了基础。     

基于改进γ-CLAHE算法的水下机器人图像识别

水体及悬浮粒子对光的吸收、折射及反射导致水下图像对比度低及细节模糊,单一图像增强算法难以适用于水下复杂环境识别.为了解决该问题,提出基于小波变换和改进的γ-CLAHE相融合的图像增强算法.通过快速中值滤波去除图像中噪声,向CLAHE算法中加入自适应伽马变换,解决CLAHE算法处理水下图像色彩失真,丢失孤立点、细线,画面突变等问题.利用改进的γ-CLAHE算法处理小波变换分解后的低频部分,增强图像并加快运行速度.通过小波逆变换将γ-CLAHE算法处理后的低频部分和双边滤波处理后的高频部分相融合,得到最终的增强图像.将实验图像同传统CLAHE、Retinex、Singh融合算法的处理图像进行对比,验证本研究算法在水下图像处理方面的有效性和优越性.