利用混沌PSO或分解的2维Tsallis灰度熵阈值分割

现有最大Shannon熵或Tsallis熵阈值选取方法没有从类内灰度均匀性出发,而仅依据图像灰度直方图,并且Tsallis熵法的分割效果通常优于Shannon熵法。为此,提出了基于混沌粒子群优化(PSO)和基于分解的两种2维Tsallis灰度熵阈值分割方法。首先,给出了1维Tsallis灰度熵阈值选取方法并将其推广到2维,导出了相应的2维Tsallis灰度熵阈值选取公式及其递推算法;其次,利用混沌PSO算法搜寻2维Tsallis灰度熵法的最佳阈值,并采用递推方式去除迭代过程中适应度函数的冗余运算,大大提高了运行速度;最后,将2维Tsallis灰度熵阈值选取方法的运算转化为两个1维Tsallis灰度熵法的运算,计算复杂度从O(L2)进一步降低到O(L)。实验结果表明,与2维最大Shannon熵法、2维最大Tsallis熵法及2维Tsallis交叉熵法相比,所提出的两种方法可以大幅提高图像分割质量和算法运行速度。     

Fusion of multispectral image and panchromatic image based on NSCT and NMF

A novel fusion method of multispectral image and panchromatic image based on nonsubsampled contourlet transform(NSCT) and non-negative matrix factorization(NMF) is presented,the aim of which is to preserve both spectral and spatial information simultaneously in fused image.NMF is a matrix factorization method,which can extract the local feature by choosing suitable dimension of the feature subspace.Firstly the multispectral image was represented in intensity hue saturation(IHS) system.Then the I component and panchromatic image were decomposed by NSCT.Next we used NMF to learn the feature of both multispectral and panchromatic images’ low-frequency subbands,and the selection principle of the other coefficients was absolute maximum criterion.Finally the new coefficients were reconstructed to get the fused image.Experiments are carried out and the results are compared with some other methods,which show that the new method performs better in improving the spatial resolution and preserving the feature information than the other existing relative methods.     

基于Shearlet变换和TV模型的医学图像融合

为了综合多模态医学图像的互补信息,为临床诊断和辅助治疗提供更为充分有效的依据,提出了一种基于Shearlet变换和全变差(Total variation,TV)模型的含噪医学图像融合方法.首先对源图像(CT/MRI图像或CT/PET图像)进行Shearlet变换,产生一个低频子带和若干高频子带.然后对低频子带采用基于区域方差的融合策略,以完整地保留源图像的解剖信息或功能信息;对于高频子带,则利用TV模型进行去噪预处理,避免噪声对融合结果的干扰,再采用改进拉普拉斯能量和(Sum-modified-Laplacian,SML)的融合策略,最大程度地融合边缘、细节信息.大量实验结果表明,与近年来提出的3种融合方法相比,本文提出的方法对无噪声和有噪声的医学图像都能取得更好的融合效果,融合图像完整地保留了源图像的信息,目标的边缘、细节清晰,计算效率也有所提高.     

基于颜色对特征点主成分分析的车牌校正方法

为了在车牌的倾斜校正过程中减少车牌边框和噪声干扰的影响,并简化计算过程,提出了一种基于颜色对特征点主成分分析(PCA)的车牌水平校正方法。该方法根据车牌背景与字符交界处的颜色具有固定搭配这一特点,首先在原始车牌图像中提取颜色对特征点,并将所有颜色对特征点视为待分析的样本;然后构建这些样本特征点的2维散布矩阵,并通过主成分分析求出其主成分方向,该主成分方向就是车牌的水平倾斜方向;最后再进行相应的旋转,即可获得校正后图像。由于这种方法将车牌的颜色信息和边缘信息融合后共同使用于车牌的校正过程,同时将搜索图像倾斜角度转换为2维实对称矩阵进行计算,从而简化了计算。通过编程对实际车牌图像进行的实验结果证明,该方法对于边框不清或含有噪声干扰的图像仍然能取得较好的校正结果。     

基于2维灰度熵阈值选取快速迭代的图像分割

目的 为了使图像阈值分割的精度和速度进一步提高,提出了一种基于2维灰度熵阈值选取快速迭代的图像分割方法。方法 首先,提出了1维灰度熵阈值选取的快速迭代算法;然后,考虑图像目标和背景的类内灰度均匀性,给出了基于灰度—邻域平均灰度级直方图的灰度熵阈值选取准则;最后,提出了2维灰度熵阈值选取的快速迭代算法,并采用递推方式计算准则函数中的中间变量,避免其重复运算,加快了运算速度,大大减少了运算量。结果 大量实验结果表明,与近年来提出的3种阈值分割法相比,所提出的方法分割性能更优,分割后的图像中目标区域完整,边缘清晰,细节丰富且运行时间短,仅为基于混沌小生境粒子群优化的二维斜分倒数熵分割法运行时间的3%左右。结论 本文方法对不同类型灰度级图像的分割效果及运行速度均有明显优势,是实际系统中可选择的一种快速有效的图像分割方法。     

二维直方图区域斜分的最大熵阈值分割算法

指出现有二维直方图区域直分法中存在明显的错分,提出一种二维直方图区域斜分方法.导出基于二维直方图区域斜分的最大熵阈值选取公式及其快速递推算法,给出图像分割结果和运行时间.并与基于二维直方图直分的最大熵原始算法及其快速算法进行比较.结果表明二维直方图区域斜分可使分割后的图像内部区域均匀,边界形状准确,更有稳健的抗噪性.本文算法的运行时间约为二维直方图斜分最大熵法原始算法的2%,不到二维直方图直分最大熵法的两种快速递推算法的1/3.     

Log-Gabor小波和分数阶多项式KPCA的火焰图像状态识别

目的 为了进一步提高锅炉燃烧火焰图像状态识别的性能,提出了一种基于Log-Gabor小波和分数阶多项式核主成分分析(KPCA)的火焰图像状态识别方法。方法 首先利用Log-Gabor滤波器组对火焰图像进行滤波,提取滤波后图像的均值和标准差,并构成纹理特征向量。然后使用分数阶KPCA方法对纹理特征向量进行降维,并将降维后的纹理特征向量输入支持向量机进行分类。结果 本文与基于Log-Gabor小波特征提取以及2种基于Gabor小波特征提取的方法相比,本文方法的分类识别正确率更高,分类精度为76%。同时,第1主分量方差比重与核函数参数d之间满足递增关系。本文方法能够准确地提取火焰图像纹理特征。结论 本文提出一种对锅炉燃烧火焰图像进行状态识别的方法,对提取的火焰图像纹理特征向量进行降维并进行分类,可以获得较高的分类精度。实验结果表明,本文方法分类精度较高,运行时间较短,具有良好的实时性。     

双树复小波和独立分量分析的红外小目标检测

针对存在背景干扰和噪声情况下的红外弱小目标检测问题,提出一种基于双树复小波变换和独立分量分析(ICA)的检测方法。对图像作预处理:利用双树复小波对原始图像进行去噪,再利用Top-hat算子抑制背景;从原始图像减去通过快速独立分量分析(FastICA)分离出的背景图像,用双树复小波去噪;上述2方面得到的图像求和即为预处理图像。采用模糊Tsallis-Havrda-Charvat熵选取阈值来分割预处理图像。针对红外小目标图像进行了大量实验,并和基于快速独立分量分析的目标检测方法、基于形态滤波的目标检测方法进行了比较。结果表明,本文方法抗噪性强,具有更为优越的检测性能。     

基于平稳小波/Contourlet域非线性扩散的印章图像去噪

在印章鉴别系统中,正确鉴别印章的前提条件是得到高质量的预处理图像.提出了分别将平稳小波变换、Contourlet变换与各向异性扩散相结合的印章图像去噪方法.首先对图像进行平稳小波/Contourlet分解,然后高频部分和低频部分分别采用自适应对比度扩散和全变差扩散,最后重构图像.给出了实验结果,并与现有的小波阈值收缩和...     

基于Contourlet变换的红外图像序列小目标检测技术

Contourlet变换具有多尺度,多方向性的特征,是小波的一种扩展.本文提出了一种基于Contourlet变换的红外小目标检测算法.首先对图像进行Contourlet分解;然后利用能量法提取其局部纹理特征,并计算各点的特征向量与中心向量问的距离,得到一个相关的多尺度距离像;最后根据该距离像进行直方图统计,从而实现目标的检测.文中给出了实验结果,并与基于小波变换的红外小目标检测算法进行了比较,结果表明,本方法能较精确地检测出红外小目标,优于基于小波变换的方法.