超宽带雷达系统中图像恢复新算法

针对超宽带穿墙雷达系统中低信噪比同波信号成像困难的问题,提出了一种基于子空间的约束最小二乘扩展多通道盲图像恢复新算法.在建立穿墙雷达成像退化模型的基础上,将穿墙雷达成像的高分辨问题转化为多通道肓图像恢复问题,并通过把子空间的概念转化为对降晰函数的约束,构造了新的代价函数进行扩展多通道的盲图像恢复.实验结果验证了本文提出的新算法能有效的改善雷达图像的分辨率.     

一种煤矿监控图像的去噪增强方法

煤矿井下特殊的环境使得监控图像的质量不尽如人意,本文针对监控图像的特点设计一种基于自适应中值滤波和灰度变换的去噪增强方法,并用MATLAB7.0软件进行仿真实验。结果表明,该方法能在有效去除噪声的同时有效保留图像细节,使图像对比度显著增强,图像视觉效果好,满足监控系统图像的要求。     

基于梯度先验的水下图像恢复

由于水体对光线的吸收和散射作用,水下图像呈现出强衰减、高噪声和色彩畸变等问题,难以满足视觉观察和图像分析的需求。针对这一问题,提出了一种基于梯度先验的水下图像恢复方法,用以提高水下图像质量。首先,根据水下成像特性,建立水下图像梯度先验,水下图像中目标反射信息(水下清晰图层)的梯度大于散射噪声信息(水下噪声图层);其次,根据水下成像模型,对上述梯度先验进行表征建模;最后,建立水下图像的梯度分布优化函数,采用半二次优化方法分离出目标反信息,作为水下图像恢复结果。以UEIB和RUIE数据集为实验样本,与近年来所提出的5种水下图像处理方法进行比较,方法在定性和定量两类评价中均获得了出色的处理结果,峰值信噪比(PSNR)、结构相似性(SSIM)和水下图像质量评价指标(UIQM)评价指标分别达到20.066 5、0.696 1和3.902 9,均优于对比方法。因此,该方法能够有效地抑制水下图像噪声,提高水下图像的信噪比、清晰度和对比度。     

一种用于自动调焦图像的降噪方法

图像清晰度评价是实现数字图像自动调焦的关键,而调焦图像降噪直接影响着图像评价的准确性。为有效抑制调焦图像中存在的两类主要噪声,结合椒盐噪声和高斯噪声特点,综合采用十字中值滤波法和维纳滤波法实现了图像降噪。实验结果表明,相比于单一降噪方法,综合方法不仅能最大程度地降低两类噪声,而且能较好地保护图像细节,可作为自动调焦成像系统图像预处理的主要方法。     

一种混合降噪方法在辐射图像降噪处理中的应用

在强辐射的环境中,采集的图像包含多种噪音,主要为椒盐噪声和高斯噪声,而遥操作的可靠性与高效性则在很大程度上依赖于采集图像的质量,图像去噪至关重要。对于辐射图像,采用了一种将多重中值滤波和第二代曲波变换相结合的混合降噪方法,从而较好地去除噪音、保护细节。其具体过程是:首先运用改进后的多重中值滤波对辐射图像进行去噪,再将初步处理后的辐射图像进行Wrapping快速离散曲波变换,然后再对每个子带的系数计算阈值并根据阈值对系数进行处理,最后进行曲波逆变换得降噪图像。辐射图像的仿真实验结果表明,提出的方法能较好地降低噪点并保护边缘,从而获得更好的视觉效果。     

模糊方法与遗传算法相结合的图像恢复

在一般的图像恢复遗传操作过程中,适应度是以确定性和精确性的函数作为评价标准的,没有考虑到图像本身的复杂性和评价最佳恢复图像标准的模糊性。实际上,人的视觉相对复杂的多,恢复图像的特性存在着很大的多样性和模糊性。另外,在选择、交叉、变异遗传操作过程中,以确定性的函数来作为评价函数有可能剔除那些潜在的适应度好的个体。该文以图像中像素的灰度相对等级作为模糊特征,把图像模糊特征矩阵中的元素,转换成遗传空间上的基因;提出基于模糊遗传算法的图像恢复方法,并给出模糊集适应度函数及计算方法;实验表明,该文提出的方法改善了退化图像的质量。     

基于复合混沌的图像空域加密新算法

基于复合混沌系统,提出一种新的空域图像加密算法。首先将高4位和低4位比特拆开,形成新的图像;然后置乱新图像中像素的位置,置乱参数由混沌系统产生;对其进行非线性代换和扩散操作,这些过程中使用当前数据扰动复合混沌系统以引入自适应的加密;如此迭代2轮后将高、低平面的数据对应组合得到密文图像。算法密钥空间大,视觉效果好,符合密码学中的混淆与扩散原则,安全性高。     

小孔径成像系统衍射退化图像恢复

针对小孔径成像系统图像的衍射退化,本文介绍了一种基于凸集投影法(POCS)的超分辨率图像复原技术,这是一种将各种先验约束引入到计算中以降低噪声和奇异性解的迭代算法,该算法可以很好的保持高分辨率图像的边缘和细节信息.使用衍射退化图像恢复技术的小孔径成像系统在航空航天相机、天文望远镜、受光源、镜头或能量大小限制的特殊光学成像系统等场合有广泛的应用前景.     

一种基于正方形NAM的二值图像表示方法

提出了一种基于正方形NAM的二值图像表示算法,对其存储结构和总数据量进行了详细分析.经理论分析和实验仿真,表明:与三角形NAM和线性四元树表示方法相比,SNAM表示方法具有更优的性能.     

低强度X射线影像仪图像的退化和复原

图像的退化是引起X射线影像仪图像质量下降的主要原因,通过对图像复原,可以改善图像质量,提高系统的清晰度.这里分析了影像仪图像退化的原因,重点介绍了影像仪的点扩展函数的获取方法,并以台阶铝板的X射线图像为例,说明了其复原过程.     

一种基于频域变换的图像盲水印算法

针对当前日益严重的数字多媒体作品侵权问题,基于最新版权保护的数字水印技术,提出了一种基于图像特征的盲水印算法。首先利用原始图像的边缘特征确定了分块对应的水印强度因子;然后通过在分块Hadamard变换域中修改中频系数来嵌入水印。实验结果表明,盲水印算法对常用的图像处理（如JPEG压缩、加噪、剪切和滤波等）攻击具有较好的鲁棒性,在数字作品的版权保护领域具有一定的应用价值。     

频域时空图像测速法的图像滤波器敏感性分析

时空图像测速法是以河流表面图像中测速线为分析区域、通过检测合成时空图像的纹理主方向计算得到一维时均流速的测量方法,具有空间分辨率高、实时性强的特点。在实际应用中纹理主方向的检测精度难免会受到水面紊流、倒影、耀光、障碍物、降雨等环境扰动的影响,导致测量出现粗大误差。频域滤波技术是一种抑制噪声的有效方法,能显著提高时空图像的纹理清晰度。但现有研究在滤波器参数的敏感性分析方面存在不足,使得该方法的适用性受限。对此通过在水文站搭建在线视频测流系统采集了不同条件的河流水面视频数据,分析了6种典型场景下时空图像的空域及频域特性,进而开展了频域扇形滤波器方向角、通带夹角及半径参数的敏感性分析实验。实验结果表明：采用提出的椭圆形积分区域检测方向角优于现有的单像素宽直线;当设置通带夹角为±5.3°且半径为R/2时,滤波器在上述场景下均能有效地滤除噪声干扰。使得时空图像纹理主方向的检测精度在正常场景下达到0.1°,在复杂含噪场景下控制在0.5°以内,表面流速测量的相对误差小于6.2%。     

改进拉普拉斯能量和的尖锐频率局部化

为了克服Contourlet融合在远离支撑区间上出现的混叠成分,抑制融合图像在奇异处产生伪吉布斯现象,提出了改进拉普拉斯能量和的尖锐频率局部化Contourlet (SFLCT)域多聚焦图像融合方法.采用SFLCT而不是原始的Contourlet对多聚焦图像进行分解,并将多聚焦图像空域融合方法中评价图像清晰度的指标引入到SFLCT变换域,用拉普拉斯能量来选择变换域系数.然后,逆SFLCT重构得到融合结果.最后,采用循环平移来提高SFLCT的平移不变性,有效抑制融合图像在奇异处产生伪吉布斯现象.实验结果表明:对于多聚焦图像,所提方法比循环平移小波变换法的互信息提高了5.87%, QAB/F提高了2.70%,比循环平移Contourlet方法的互信息提高了1.77%, QAB/F提高了1.29%;视觉效果优于典型的空域分块拉普拉斯能量方法和平移不变小波变换方法.     

改进拉普拉斯能量和的尖锐频率局部化Contourlet域多聚焦图像融合方法

为了克服Contourlet融合在远离支撑区间上出现的混叠成分,抑制融合图像在奇异处产生伪吉布斯现象,提出了改进拉普拉斯能量和的尖锐频率局部化Contourlet（SFLCT）域多聚焦图像融合方法。采用SFLCT而不是原始的Cont-ourlet对多聚焦图像进行分解,并将多聚焦图像空域融合方法中评价图像清晰度的指标引入到SFLCT变换域,用拉普拉斯能量来选择变换域系数。然后,逆SFLCT重构得到融合结果。最后,采用循环平移来提高SFLCT的平移不变性,有效抑制融合图像在奇异处产生伪吉布斯现象。实验结果表明：对于多聚焦图像,所提方法比循环平移小波变换法的互信息提高了5.87%,QAB/F提高了2.70%,比循环平移Contourlet方法的互信息提高了1.77%,QAB/F提高了1.29%;视觉效果优于典型的空域分块拉普拉斯能量方法和平移不变小波变换方法。     

采用超混沌系统的图像压缩加密联合算法

为了同步实现图像压缩和加密,提出了一种采用超混沌Chen系统和改进零树编码相结合的图像压缩加密算法。该算法在改进零树编码基础上,先利用超混沌Chen系统产生的密钥流修正位平面编码过程中形成的上下文和判决,然后送入MQ算术编码器中进行熵编码生成相应的压缩码流,最后将压缩后码流反馈到超混沌Chen系统的输入端,产生新的密钥,使密钥流和明文相关,实现图像的联合压缩加密。实验结果表明,该算法的峰值信噪比（PSNR）至少提高了1 dB,密钥空间为256 bit,加密时间占总时间的百分比均小于45%,明文和密钥敏感性高。该算法实现了图像的联合压缩加密,比原始嵌入式零树小波（EZW）算法的图像重建质量高,具有高抗线性攻击和差分攻击能力,密钥空间大,安全性好。     

基于频域的像素光场图像重聚焦算法

提出一种基于像素光场的频域重聚焦算法。首先建立四维光场与像素光场的关系模型,然后基于傅里叶变换,建立了像素光场的重聚焦方法,并分析了傅里叶切片的作用和重采样的方法。在实验中,对比积分投影法,分析两种不同方法对同一场景的重聚焦效果,评价了两种方法的计算效率。实验结果表明,基于频域的傅里叶切片法在结果上等效于积分投影法,但是计算负担更小。     

基于颜色空间转换的交通图像增强算法

针对恶劣天气场景中交通图像常见的降质严重、模糊不清和对比度低等问题,提出一种基于颜色空间转换的交通图像增强算法。该算法首先在RGB颜色空间中对R、G、B 3个颜色通道的图像进行对比度拉伸操作,然后将图像由RGB颜色空间转换到HSV颜色空间,在HSV颜色空间中对V分量进行对比度受限自适应直方图均衡化操作,最后将图像从HSV颜色空间转换回RGB颜色空间得到最终的增强图像。实验结果表明:该方法与其他几种著名的增强算法相比,能获得更为理想的增强效果。     

A fast reciprocal space method for image simulation

In this paper, we introduce a fast reciprocal space method for image simulation. It is well known that the scattering matrix (SM) P with NxN elements consists of N different structure factors and N different excitation errors. However, most structure factors of the SM P are extremely small so that they can be neglected. Therefore, the size of the SM P is reduced drastically. On the other hand, the structure factors have two-dimensional space group symmetries, so that by reducing the symmetry related structure factors to symmetrically independent structure factors, the size of the SM P can be reduced further. The calculation speed based on the simplified SM P will be several hundred times faster than that by other conventional methods. In this paper, we describe the method for how to reduce the SM P in detail and give an example of implementation.     

一种基于小波域维纳滤波的图像复原算法

在图像复原算法中,单纯的空间域或者频域滤波算法简单易实现,但需要较多图像退化的先验知识。基于贝叶斯理论的迭代复原算法复原效果好,但耗时长。针对这一矛盾,利用小波变换的多分辨特性,对不同的小波系数特性采用不同的算法进行恢复,提出了一种基于小波域维纳滤波的图像复原算法。实验结果证明,所提方法在保证图像复原质量的同时相对提高了复原算法的效率,是一种有效的方法。     

一种改进的基于形变方法的图像拼接算法

为实现存在形变和曝光差异的图像之间的无缝拼接,提出一种改进的基于形变方法的图像拼接算法.该算法对已经配准的待拼接图像的重叠区域进行图像融合,先利用直方图匹配法使两幅待拼接图像分别生成符合对方曝光程度的图像,然后利用基于水平集的序列图像生成算法得到在两种曝光程度下的融合图像,再结合多分辨率图像拼接算法和动态规划最佳缝合线查找法对得到的融合图像进行拼接,最终获得拼接图像.通过对合成图像和标准数字图像的模拟拼接实验表明,该算法能同时实现图像形变和曝光差异的平滑过渡.