结合无下采样Shearlet模极大值和改进尺度积的有噪图像边缘检测

为从噪声污染的图像中提取出更为清晰、连续的边缘,进一步改善边缘检测效果,本文提出了一种基于无下采样Shearlet模极大值和改进尺度积的边缘检测方法。首先对含噪图像进行多尺度、多方向无下采样Shearlet变换(Non-subsampled Shearlet Transform,NSST),得到图像在NSST域的高频系数;然后选取相邻的两个较大尺度的高频系数进行改进的尺度积运算,并经NSST模极大值处理得到边缘二值图像;最后使用区域连通方法去除二值图像中的孤立点,得到准确的边缘图像。大量实验结果表明,与小波模极大值、小波尺度积、基于无下采样Contourlet变换(Non-subsampled Contourlet Transform,NSCT)模极大值和尺度积、NSST模极大值等4种边缘检测方法相比,本文提出的方法具有更强的抗噪能力,且有效地避免了纹理的影响,检测出的边缘完整清晰,连续性好。     

基于SIFT和NMF-SVD的NSCT域抗几何攻击水印算法

为了进一步提高水印算法的鲁棒性,提出了一种在无下采样Contourlet变换(non-subsampled contourlet transform,NSCT)域中利用尺度不变特征变换(scale-invariant feature transform,SIFT)特征点进行几何攻击校正,并结合非负矩阵分解(non-negative matrix factorization,NMF)和奇异值分解(singular value decomposition,SVD)的图像抗几何攻击水印算法。该算法首先对RGB宿主图像进行两层NSCT并分别提取低频部分的红色分量和蓝色分量;然后充分利用非负矩阵的线性无关性和稀疏性以及奇异矩阵的稳定性,对蓝色低频分量进行水印的嵌入;最后利用红色低频分量的SIFT特征点信息对宿主图像进行几何攻击校正,恢复水印的同步信息后再提取水印。大量的实验结果表明,该算法在保证不可感知性的前提下,对于常规图像处理具有更好的鲁棒性能,并能有效地抵抗各类几何攻击和组合攻击。     

液晶显示温度场的数字图象处理

本文提出了一种运用数字图象处理技术对胆甾型液晶显示温度场图象进行自动处理和分析的方法,包括噪声平滑、二值化、细化、定位与叠加等步骤。整个过程已用软件实现,实验结果是令人满意的。     

二维Tsallis-Havrda-Charvat熵阈值分割的快速递推算法

阈值分割是图像分割中简单有效的方法,应用极为广泛.基于熵的阈值选取方法是其中一类颇受关注的方法,二维Tsallis-Havrda-Charvat熵法分割效果好,但因计算量庞大,难以实用.本文提出了二维Tsallis-Havrda-Charvat熵的阈值分割两种不同的快速递推算法,都可将计算复杂性由O(L4)减少为O(L2).文中给出了二维Tsallis-Havrda-Charvat熵两种快速递推算法的分割结果及运行时间,并与原始算法进行了比较.实验结果表明,这两种递推算法都可以大幅度地提高运算速度,运行时间几乎不到原始算法的0.1%.     

指纹图象识别中的纹线细化处理方法

本文针对指纹图象自动识别对纹线中心骨架抽取的准确性、快速性和保护指纹细节特征的要求提出了三种指纹图象纹线细化处理方法。实验结果表明所提出的方法是非常有效的。这些方法也适用于字符识别以及其它有关条纹图象的细化处理。     

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。     

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.