抑制全变分阶梯效应的新方法

全变分去噪算法能够很好地保留图像边缘和细节信息,但在图像平滑区域会产生严重的阶梯效应,而邻域线性回归滤波器可以避免产生阶梯效应。针对这一点,提出一种抑制全变分阶梯效应的新方法。该方法利用改进的高斯函数作为权函数,根据图像不同区域的灰度特性,自适应地调节权值,从而将全变分算法与邻域线性回归滤波有效地结合,达到优势互补,既可以保留图像的边缘信息,又可以抑制平滑区域的阶梯效应。比较了上述三种方法的结果表明,新方法具有更好的复原效果。     

结合修剪均值与高斯加权中值滤波的图像去噪算法

为快速准确地滤除图像中的脉冲噪声并较好地保持图像的纹理细节和边缘结构,提出一种基于修剪均值与高斯加权中值滤波的图像去噪算法。根据脉冲噪声的灰度特征与统计特征,以局部统计方式进行噪声检测,将灰度取最小值或最大值且与邻域像素相关性较小的像素识别为噪声像素。对于图像平滑区域和细节区域中的噪声像素,使用自适应修剪均值和高斯加权中值滤波算法进行去噪处理。实验结果表明,该算法在视觉效果、峰值信噪比、结构相似性及计算速度上均优于对比算法,并且能够在彻底滤除噪声的同时,较好地保持图像的纹理细节和边缘结构。     

基于矢量尺度的图像滤波

对于医学图像滤波来说,很重要的一点就是滤波后的图像应该尽可能地保留图像中的边缘和细节特征.但通常在滤波过程中,在消除噪声的同时会模糊图像中一些重要的结构信息.在最近几年中,基于尺度的滤波方法已经有效地应用在灰度图像的滤波中.现把基于尺度的方法推广到矢量(彩色)图像的滤波中.在传统滤波方法(矢量中值滤波、基本矢量方向滤波和方向距离滤波)基础上,相应地提出了3种基于球尺度的矢量滤波器.新的滤波方法能根据图像中像素的尺度信息,在图像边缘和细节附近,即区域边界执行较小的平滑,而在区域内部进行较大的平滑,从而能够自适应地控制滤波过程.实验结果表明,所提出的滤波方法与传统滤波方法相比,在消除噪声的同时更能够保留图像中的边缘和细节特征.     

改进的自适应中值滤波

均值滤波能较好的平滑图像的噪声,自适应中值滤波能较好的保存原始图像的细节和边缘。为了恢复被高密度脉冲噪声污染的图像,提出了改进的自适应中值滤波算法,新算法结合了均值滤波和自适应中值滤波两者的优点。实验结果表明,该算法能够有效地消除被污染图像中的高密度脉冲噪声,并较好地保留原始图像细节和边缘。     

一种基于小波阈值的图像增强改进算法

提出一种基于平滑滤波的小波阈值图像增强算法,利用邻域平均和小波阈值相结合的方法对图像进行平滑滤波处理。实验结果表明,该方法有利于图像去噪处理,同时边缘信息也得到了较好的保留,使图像具有更好的视觉效果。     

结合分水岭和互信息的医学图像自适应分割方法

针对现有的改进分水岭算法中对弱边界分割精度不高、计算复杂及梯度谷底阈值不能自适应选取等缺点,提出一个结合互信息的自适应医学图像分割方法。首先通过形态学滤波和高斯平滑滤波来增强图像的边缘区域和抑制图像噪声;然后经过多尺度形态学梯度的谷底填充算法来减少分割区域块数,同时利用基于数学形态学的多元图像边缘检测算法来提取图像的边缘对获得的梯度图像进行修正;通过引入互信息量对填充的阈值进行自适应调整实现控制分割区域的数量,最后实现自动优化分割。实验结果表明,该方法最大程度保留了图像的弱边缘信息,参数选取更加合理,自适应程度提高。     

一种精确的自适应图像边缘提取方法

针对传统Canny算子需要人为指定参数和阈值等问题,提出一种自适应图像边缘提取方法。该方法使用改进的自适应中值滤波对图像去噪;用8点邻域梯度计算方法自适应计算滤波后图像梯度的幅值;根据图像的梯度信息特征,用梯度的熵和标准差自适应地调整高低阈值。实验结果表明,与传统Canny算子相比,该算法在滤除图像噪声、保留细节边缘和保持边缘连通性方面都获得了不错的效果,提高了边缘检测的自动化程度,更具有实用性。     

一种倒数加权的窗口自适应邻域图像滤波算法

对于叠加了白噪声的图像,提出一种倒数加权的窗口自适应邻域图像滤波算法.算法首先利用自适应邻域统计的概念在以每个滤波点为中心的滤波窗口内,为其建立参与滤波的自适应邻域像素集合,随后对纳入自适应邻域的像素进行倒数加权作为滤波结果.仿真和对比实验的结果显示,提出的算法在性能上超过了传统的中值滤波和窗口自适应邻域滤波算法.它能在有效抑制加性白噪声的同时,完好地保持图像的边界和细节信息,并且滤波后的图像获得了良好的视觉效果.     

基于脉冲耦合神经网络的自适应图像滤波

为有效滤除灰度图像中的椒盐噪声并保留图像的边缘及细节信息,提出一种简化的阈值单向衰减脉冲耦合神经网络(PCNN)点火矩阵自适应图像滤波方法,简化的PCNN结构减少了所需参数并提高了运算速度。该方法通过对PCNN点火矩阵的分析,定位出被噪声污染的像素,只对噪声像素进行滤波,因而有效地保留了图像的细节信息;并根据椒盐噪声的特点,动态估计图像的噪声强度,自适应地选择滤波窗口的大小和滤波次数。实验结果表明提出方法较常见的图像降噪方法在滤波效果、自适应性及保留图像细节方面有明显的优势。     

基于最小标准差邻域的中值滤波

图像的平滑滤波用于消除噪声。为减少平滑操作带来的边缘信息损失,提出一种基于目标像素最小标准差邻域中值滤波方法。该方法采用峰值信噪比(PSNR)作为图像质量评价指标。另外讨论了其它几种滤波方法,并在MATLAB软件平台下进行测试。实验结果表明:基于最小标准差邻域的中值滤波性能好,算法简单,能较好保留图像细节。     

自适应梯度幅值和形态学组合滤波算法

针对传统梯度幅值滤波算法中阈值需人工确定而无法正确判断噪声点和产生新噪声点的问题,提出了一种自适应梯度幅值和多结构元素形态学组合滤波算法。首先使用梯度幅度均值与方差的和作为阈值,以及Otsu算法自适应阈值两种自适应滤波算法对图像进行滤波,以自动确定滤波阈值,最大限度滤除噪声点,保持图像细节;然后使用多结构元素组成串联形态学复合滤波器对自适应梯度幅值滤波后的图像进一步滤波,以解决在自适应滤波过程中产生的新噪声问题。通过实验结果对比与分析,该算法滤波后的图像视觉效果明显好于传统滤波方法,从而验证了该算法既能保持图像细节,又能实现较好的图像滤波效果。     

基于转换量测容积卡尔曼滤波器带多普勒量测的目标跟踪算法

针对带多普勒量测的目标跟踪问题,提出一种基于转换量测容积卡尔曼滤波器的序贯滤波目标跟踪算法.对具有量测误差相关性的距离和多普勒量测进行解相关处理,构造出新的解相关量测方程,进而基于贝叶斯方法提出带多普勒量测的序贯处理算法的统一理论框架,实现对位置量测和多普勒量测的序贯滤波.在该理论框架下,提出基于转换量测容积卡尔曼滤波器的序贯滤波目标跟踪算法.该算法先采用转换量测容积卡尔曼滤波器和位置量测对目标状态进行估计,再利用经典容积卡尔曼滤波器对新构造的伪多普勒量测进行量测更新以实现目标跟踪.通过对所提算法的性能分析验证该算法的一致性和收敛性.仿真结果表明,该算法与其他跟踪算法相比,具有更高的跟踪精度.     

低照度视频监控图像降噪算法设计与实现

针对低照度环境下视频监控图像噪点较多的问题,提出一种基于运动检测的低照度视频监控图像降噪算法。在研究低照度视频监控图像噪声特点的基础上,通过一种阈值运动检测算法将图像帧划分成8×8的运动像素宏块和静止像素宏块,对运动像素宏块采用改进的维纳滤波算法进行降噪,对静止像素宏块采用数学形态学和中值滤波相结合的算法进行降噪。实验数据显示,该算法总体时间复杂度接近O(n),使用该算法降噪后的图像的PSNR值和DV,BV值均高于经典降噪算法,证明了该算法在降低时间复杂度的同时,能有效降低图像噪声,并较好地保持图像的解析度。     

基于相位相关的图像区域复制篡改检测与定位

针对区域复制篡改检测算法检测效率低问题,提出一种基于相位相关的检测与定位算法。算法首先对图像进行滑窗式分块,滑动步长为多个像素,通过对图像块灰度均值排序筛选出可能匹配的图像块; 然后,利用相位相关的互功率谱脉冲函数峰值确定两个图像块是否匹配以及二者的相对位移; 最后,通过统计匹配块对偏移距离方法消除误匹配,并对篡改区域进行标记。实验结果表明,该算法不仅检测效率高,而且对有损压缩、平滑滤波、噪声等常见的后处理操作具有鲁棒性。     

基于图像引导滤波的人脸光照预处理算法

针对人脸识别中人脸图像光照预处理的问题,提出一种基于图像引导滤波的人脸光照预处理算法。根据自定义光照标准函数对引导图像和输入图像进行分类,经指数或对数非线性变换调整后进行直方图均衡化处理。采用图像引导滤波对图像细节进行增强,使变换后的图像更清晰。利用空域高通滤波来抑制局部锐化现象。在YaleB人脸数据库上进行验证,结果表明,该算法在识别性能上明显优于经典的主成分分析法,识别率可以提高2%~8%。     

自适应渐消有偏扩展卡尔曼滤波在目标跟踪中的应用

针对机动目标跟踪过程观测矩阵病态导致扩展卡尔曼滤波算法跟踪效果不佳的问题,提出一种自适应渐消有偏扩展卡尔曼滤波算法。该算法以扩展卡尔曼滤波为基本框架,并借鉴Gauss-Markov模型的思想以解决观测矩阵病态问题。算法根据状态估计均方误差最小条件求得有偏因子,以降低病态观测矩阵对滤波估计的影响;根据滤波发散判据提出一种新的渐消因子估计方法,以实时调整预测协方差矩阵,从而改善滤波增益并有效提高目标跟踪精度。仿真结果表明,改进算法比传统扩展卡尔曼滤波对目标跟踪的精度有较大提高,同时稳定性更好。     

Aggressive region growing for speckle reduction in ultrasound images

Speckle appears in all conventional medical B-mode ultrasonic images and can be an undesirable property since it may mask small but diagnostically significant features. In this paper, an adaptive filtering algorithm is proposed for speckle reduction. It selects a filtering region size using an appropriately estimated homogeneity value for region growth. Homogeneous regions are processed with an arithmetic mean filter. Edge pixels are filtered using a nonlinear median filter. The performance of the proposed technique is compared to two other methods––the adaptive weighted median filter and the homogeneous region growing mean filter. Results of processed images show that the method proposed reduces speckle noise and preserves edge details effectively.     

基于CUDA的彩色超声血流成像

彩色超声血流成像在医学超声诊断中得到了广泛的运用。对前期所提出的超声血流成像图形处理器(GPU)的处理框架做出了两点改进：在壁滤波器模块并行实现Regression滤波器,替换原来的并行有限冲激响应(FIR)滤波器;在后处理模块中,加入了并行实现的Threshold box滤波器,改善了血流的均匀性。实验结果表明：GPU并行实现的运算效率是中央处理器(CPU)串行实现的16.2倍,帧率可以达到70帧/秒。与传统的FIR滤波器相比,Regression滤波器能够得到更高质量的超声血流图像,并且Threshold box滤波器提高了组织/血流鉴定的精确度。     

结合引导滤波的自适应多曝光图像融合

针对引导滤波产生的光晕、梯度反转现象，以及图像融合边缘细节丢失的现象，提出一种改进引导滤波的自适应多曝光图像融合算法。在引导滤波中根据梯度信息设定权重函数，并结合图像像素点和一定区域的均值创建函数，共同实现不同区域的纹理特性自适应；利用平均亮度与对比度、饱和度及曝光适中度的关系，设置权值函数，使加权平均融合过程中的权重值不再是固定的数值，而能够根据不同的图像亮度自适应调整，权重值也不同，使得融合后的图像质量更好；将原序列图的细节信息叠加到改进的引导滤波图像中，构建纹理细节层。实验结果削弱了光晕及梯度反转现象，使图像更加真实，细节更加清晰，并且对有小光源的图像处理效果更好。算法结果明显优于多曝光融合算法及引导滤波的多曝光图像融合，在信息熵、互信息和边缘信息评价中分别取得最高2.5%、30%和30%左右的质量提升。     

基于跨尺度变窗口代价聚合的快速立体匹配

针对当前局部算法在速度和性能上不能兼顾的问题,提出一种跨尺度变窗口代价聚合的快速立体匹配方法。在图像各内尺度的匹配代价卷用动态支持窗口的盒滤波聚合匹配代价,采取互尺度正则化方法跨尺度聚合匹配代价,利用基于引导滤波权重的加权中值滤波进行视差精化。实验结果表明：该方法匹配精度高,代价聚合与视差精化步骤的时间复杂度都与滤波窗口半径大小无关,在速度和精度上都取得了良好的效果。