基于快速离散曲波变换的图像去噪算法

Curvelet变换可以更好地表示曲线奇异函数的异向性及图像边缘,因此更适合于多尺度图像去噪。针对传统阈值法存在的不足,在分析wrapping方法的快速离散曲波变换基础上,提出结合Cycle Spinning循环平移方法的菱形块阈值规则去噪法,并自适应地对不同的Curvelet子块进行阈值化。该方法可以消除由于Curvelet变换缺乏平移不变性而产生的图像失真,并且更好地利用曲波系数的相关性。实验结果表明,该方法与传统的小波去噪、曲波硬阈值去噪、曲波软阈值去噪、曲波软硬阈值折中法去噪相比,使得去噪图像的峰值信噪比更高,视觉效果更好。     

图像轮廓波变换及变换域隐马尔可夫模型的应用

鉴于2维张量积小波已被证实不能为分片光滑图像提供理想表达,从而促使了近年来各种“超越小波”的变换理论和方法的出现。其中轮廓波变换因其理论新颖、技术思想先进、实效显著而具有深入研究的前景和潜力。为了使人们对轮廓波变换有一概略了解,首先以轮廓波变换原理及变换域隐马尔可夫模型为主线,并对关键点给出了详细论述;然后从宏观角度对轮廓波变换进行了深入浅出的综述;最后通过与小波变换的应用对比、分析,指出了轮廓波的应用潜力之所在,以及更进一步的研究方向。     

基于离散曲波变换的图像Hash算法

为了提高图像Hash算法的鲁棒性,提出一种新的基于离散曲波变换的图像Hash算法。该算法首先对图像预处理,再进行基于“打包”的快速离散曲波变换,提取出包含图像主要特征的曲波低频系数和边缘信息较丰富的细节2层系数作为特征向量;然后用Logistic方程对特征向量加密;最后进行量化压缩得到图像Hash序列。实验结果表明,该算法与已有传统算法相比,具有更高的鲁棒性;能有效区分不同图像,具有易碎性;混沌系统的引入使算法具有安全性。     

基于Contourlet域的隐马尔可夫树模型的图像融合算法

提出一种基于Contourlet域隐马尔可夫树(CHMT)的多聚焦图像融合方法。CHMT能有效捕获不同尺度系数之间、不同方向系数之间的相关性,能为图像融合提取更多的特征信息。算法对低频子带采用区域方差法,高频子带则依据训练后模型的每一系数的后验概率进行不同的融合处理,以减少融合图像边缘处的斑块模糊现象。仿真实验结果表明,该算法优于基于Contourlet域的常规融合算法,融合后的图像具有更好的主观视觉效果。     

抗混叠轮廓波HMT模型的医学图像融合

为了更好地对医学图像进行融合,提出了一种利用抗混叠轮廓波HMT模型的图像融合新算法。该算法首先对原始轮廓波变换的频谱混叠问题展开研究,明确LP分解中的两个低通滤波器不满足Nyquist抽样定律是造成混叠的主要原因。接着,在对低通滤波器考虑带限约束条件下,设计了一种能抑制混叠的利用双通道滤波器组结构的多尺度分解方案,用于代替原始轮廓波变换的LP分解,结合方向滤波器组,实现了一种抗混叠的轮廓波变换。在此基础上,提出一种采用隐马尔可夫树（HMT）来刻划变换系数尺度间相关性的医学图像成像模型,并以期望最大化算法估计模型参数,得到融合图像。CT与MR图像以及MR-T1与MR-T2图像的融合实验表明,该算法的融合结果无论在视觉质量及定量指标上都明显优于基于小波变换和原始轮廓波变换的方法。     

一种改进的小波域维纳滤波的图像降噪算法研究

针对小波域维纳滤波图像降噪存在计算速度慢和降噪效果较差,本文提出一种改进的小波域维纳滤波算法,将阈值化处理引入小波域维纳滤波,通过阈值化处理小波变换后的系数来提高降噪效果。依据改进算法的具体过程和算法步骤,运用MATLAB进行算法仿真,仿真结果表明,改进的小波域维纳滤波算法进行图像降噪可以有效地提高图像的信噪比,降噪效果良好,同时计算速度较快,节约时间。     

基于阈值分类的小波域混合模型图像降噪

通过一种自适应阈值分类,小波系数被分为两类:“大”的(重要的)和“小”的(不重要的)。根据不同类小波系数的统计特性分别用不同的模型进行降噪,对于“大”的一类用一种具有尺度间相关性的双变量模型进行降噪,而对于“小”的一类用一种具有强局部相关性的零均值高斯模型进行降噪,最后用Cycle-spinning方法抑制降噪过程中可能存在的震铃和锯齿等失真。实验结果表明了该算法在客观峰值信噪比和主观视觉上都优于一些传统的降噪算法。     

基于小波的自适应快速图像降噪算法

本文提出了一种基于小波变换的、自适应阈值确定算法。较之著名的SureShdnk算法,它降低了算法复杂度,提高了降噪效果,更快更好地实现了图像降噪。实验结果表明,在大多数场合,本算法的降噪效果优于SureShdnk,同时,算法时间复杂度有了很大的降低。     

脊波域的图像数字水印算法研究

提出一种将混沌置乱加密后的水印信息嵌入到图像脊波变换域的算法。将图像分块后进行有限脊波变换,选择出图像纹理块的脊波域最大能量方向上的系数嵌入水印,水印提取只需要记录嵌入位置序列即可。实验结果表明,算法对噪声、压缩、不规则剪切、对比度等攻击有较强的鲁棒性。     

自适应扩散系数优化的图像降噪算法

非线性扩散图像在降噪时纹理和细节通常会被削弱,为了解决这一问题,提出一种自适应扩散系数优化的图像降噪算法。利用经典的PM模型处理图像,利用扩散系数基于梯度幅值结合残差局部能量,可精确获取图像的纹理区域;利用绝对差值排序算子,进一步区分纹理部分及其存在的噪声;将图像梯度信息,残差能量及绝对差值排序算子融合到模型中,在去噪的同时很好地保留图像边缘、纹理等细节信息。实验结果表明,所提算法的SNR值为18.4714,RMSE值为15.8373,UQI值为0.8193,在降噪的同时较好地保留图像的纹理和细节,在视觉质量方面具有优越性能。     

基于曲线波隐马尔可夫模型的人脸检测

提出了一种基于曲线波隐马尔可夫模型的混合人脸检测算法.曲线波变换是一种多尺度几何变换,具有很好的方向性,能用极少的非零系数精确表示图像的边缘,是一种最稀疏的表示方法.根据隐马尔可夫模型对人脸拓扑结构的约束,采用3状态的隐马尔可夫模型进行从粗到细的人脸检测.实验结果表明,这种算法具有较好的检测速度与正确率及鲁棒性.     

基于快速曲波变换的图像去噪算法

曲波(Curvelet)可以很好的表示含曲线奇异的函数的异向性,但传统的曲波99变换采用复杂的参数结构和重叠的窗口,既不利于数学定量分析,也增加数字实现的冗余。采用快速曲波变换,对物体边缘信息具有最优稀疏表示。通过平移不变的曲波萎缩算法,可获得比传统去噪方法更好的均方误差(MSE)。实验结果表明,与传统的MultiVisu,MultiBayes,WHMT去噪算法比较,算法CS-FDCT去噪效果最佳,在噪声方差"=25时,使用该方法的峰值信噪比(PSNR)可高达30.8528,并且去噪后的图像具有最好的视觉效果。     

基于HMT模型的图像去噪方法研究

小波图像去噪已经成为图像去噪的主要方法之一。利用小波变换在去除噪声时,可提取并保存对视觉起主要作用的边缘信息,但现有的去噪声方法忽略了小波系数之间的相关性。针对这一不足,在小波域隐Markov树模型（HMT）的基础上给出了一种图像去噪新方法。实验结果表明,与普通的小波去噪方法相比,该方法不但可以保留图像的边缘信息,而且能提高去噪后图像的峰值信噪比。     

Image denoising in extended Shearlet domain using hidden Markov tree models

Denoising of images is one of the most basic tasks of image processing. It is a challenging work to design an edge-preserving image denoising scheme. Extended discrete Shearlet transform (extended DST) is an effective multi-scale and multi-direction analysis method; it not only can exactly compute the Shearlet coefficients based on a multiresolution analysis, but also can provide nearly optimal approximation for a piecewise smooth function. In this paper, a new image denoising approach in extended Shearlet domain using hidden Markov tree (HMT) model is proposed. Firstly, the joint statistics and mutual information of the extended DST coefficients are studied. Then, the extended DST coefficients are modeled using an HMT model with Gaussian mixtures, which can effectively capture the intra-scale and inter-scale dependencies. Finally, the extended Shearlet HMT model is applied to image denoising. Extensive experimental results demonstrate that our extended Shearlet HMT denoising method can obtain better performances in terms of both subjective and objective evaluations than other state-of-the-art HMT denoising techniques. Especially, the proposed method can preserve edges very well while removing noise.     

基于小波域隐马尔可夫树模型的图像复原

从图像复原的Bayesian方法出发,提出一种基于小波域隐马尔可夫树(HMT)模型的线性图像复原算法,小波域HMT模型采用混合高斯模型刻画各子带系数的概率分布,并通过小波系数隐状态在多个尺度之间的Markov依赖性来刻画自然图像小波系数随尺度减小而指数衰减的特性,由于小波域HMT模型准确刻画了自然图像小波变换的统计特性,该文算法以此作为自然图像的先验模型,将图像复原问题转化为一个约束优化问题并用最速下降法对其进行求解,同时,提出了一种规整化参数和HMT模型参数的自适应选择方法,实验结果表明,基于小波域HMT模型的图像复原算法较好地再现了各种边缘信息,复原出的图像在信噪比和视觉效果方面都有明显的提高。     

快速离散Curvelet变换域的图像融合

目的单一图像往往难以捕获一个场景下所有的细节信息,针对这一问题,可以通过多传感器或同一传感器的不同方式来获取多幅图像,然后通过图像融合技术将获得的多幅图像进行融合。为了提高图像融合的质量,提出一种基于快速离散Curvelet变换(FDCT)的图像融合新方法。方法不同于以往的方法,提出一组新的融合规则。分别采用基于局部能量和改进拉普拉斯能量和的方法,通过对FDCT分解得到的低频和高频系数进行系数选择,然后对得到的融合系数进行FDCT逆变换重构得到融合图像。结果通过对大量的多模态医学图像、红外可见光图像以及多聚焦图像进行图像融合实验,无论是运用视觉的主观评价,还是均值、标准差、信息熵以及边缘信息保持度等客观评价标准,本文方法都优于传统的基于像素平均、小波变换、FDCT以及双边梯度等融合方法。结论对比现有的方法,本文方法对多模态和多聚焦等形式的图像融合都表现出优越的融合性能。     

Image denoising using statistical model based on quaternion wavelet domain

Image denoising is the basic problem of image processing.Quaternion wavelet transform is a new kind of multiresolution analysis tools.Image via quaternion wavelet transform,wavelet coefficients both in intrascale and in interscale have certain correlations.First,according to the correlation of quaternion wavelet coefficients in interscale,non-Gaussian distribution model is used to model its correlations,and the coefficients are divided into important and unimportance coefficients.Then we use the non-Gaussian distribution model to model the important coefficients and its adjacent coefficients,and utilize the MAP method estimate original image wavelet coefficients from noisy coefficients,so as to achieve the purpose of denoising.Experimental results show that our algorithm outperforms the other classical algorithms in peak signal-to-noise ratio and visual quality.     

GBS业务流量的隐马尔可夫模型

简单介绍了GBS(全球广播业务)系统, 对其承载的业务进行分析, 提出了基于隐马尔可夫模型的业务流量建模方法. 在Qualnet中搭建了GBS仿真场景, 生成并测量了业务流量. 并在Matlab中实现了对GBS系统中四种业务流量的建模. 结果表明, 该模型只选用数据包大小和数据包间隔等受加密技术影响不大的流量特征进行建模, 更能真实地反映GBS系统的业务流量特征. 采用离散型的随机变量, 降低了建模的计算复杂度, 减少了建模时间, 提高了实时性.