基于结构功能交叉神经网络的多模态医学图像融合

针对多模态医学图像融合中存在纹理细节模糊和对比度低的问题,提出了一种结构功能交叉神经网络的多模态医学图像融合方法。首先,根据医学图像的结构信息和功能信息设计了结构功能交叉神经网络模型,不仅有效地提取解剖学和功能学医学图像的结构信息和功能信息,而且能够实现这两种信息之间的交互,从而很好地提取医学图像的纹理细节信息。其次,利用交叉网络通道和空间特征变化构造了一种新的注意力机制,通过不断调整结构信息和功能信息权重来融合图像,提高了融合图像的对比度和轮廓信息。最后,设计了一个从融合图像到源图像的分解过程,由于分解图像的质量直接取决于融合结果,因此分解过程可以使融合图像包含更多的细节信息。通过与近年来提出的7种高水平方法相比,本文方法的AG,EN,SF,MI,Q^AB/F和CC客观评价指标分别平均提高了22.87%,19.64%,23.02%,12.70%,6.79%,30.35%,说明本文方法能够获得纹理细节更清晰、对比度更好的融合结果,在主观视觉和客观指标上都优于其他对比算法。     

利用图像平滑结构信息指导图像修复

利用图像结构特征进行图像修复,是近年来在深度学习技术广泛应用背景下出现的新方法。应用该方法可以在缺失区域内生成合理的内容,但图像修复结果过于依赖图像结构的提取内容,且在实际训练中会出现错误的持续传播和累积,一旦图像结构存在噪声或失真会直接影响到图像的生成质量。该方法处在探索应用阶段,尚存在网络训练难度大、鲁棒性较差、生成图像上下文语义不一致等问题。为此,本文提出了一种图像平滑结构指导修复的并行网络结构。图像平滑结构的生成内容不直接作为下一级网络的输入,只为网络的解码层提供指导信息。同时,为了更好地匹配和均衡结构与图像之间的特征关系,本文结合transformer提出了一种多尺度特征指导模块。该模块利用transformer联系全局特征的强大建模能力,对结构和图像纹理之间的特征进行匹配和均衡。实验结果表明,本文方法在三个常用的数据集上能够有效地恢复图像缺损内容,并且可以作为图像编辑工具实现目标移除。     

基于MSPCNN与FCM的红外与可见光图像融合

针对红外和可见光图像融合存在的轮廓信息不全、边缘及纹理细节信息缺失等问题,提出一种改进简化脉冲耦合神经网络（Improved Simplified Pulse Coupled Neural Network, MSPCNN）和模糊C-均值（Fuzzy C-mean, FCM）图像融合算法。首先,将红外和可见光图像用非下采样剪切波算法（NonSubsampled Shearlet Transform,NSST）分解为高低频子带;然后对分解后的高频子带采用MSPCNN融合,用一种高斯分布权重矩阵进行处理,增强细节信息和对比度;接着,将得到的低频子带图像使用FCM聚类算法进行聚类中心提取,设置聚类中心近似阈值简化过程,实现背景分类提取;最后利NSST进行逆变换,从而完成红外和可见光的图像融合过程。通过客观评价指标计算,本文所提方法在平均梯度、标准差、平均相似度等参考指标上相对于其他同类型算法均有改善提高,由于模型参数的简化,算法运行速度相对于其他算法得到提升,算法更适用于复杂场景。     

基于NSCT域滚动引导滤波与自适应PCNN的医学图像融合

针对传统CT和MRI医学图像融合后存在边缘轮廓模糊、纹理细节丢失等问题,提出基于NSCT域结合相位一致性滚动引导滤波与改进参数自适应双通道PCNN的图像融合方法。首先,采用相位一致性滚动引导滤波对CT源图像进行增强,提高骨骼轮廓结构清晰度。然后,通过NSCT变换分解增强后的CT和MRI源图像得到低频子带和高频子带。低频子带系数采用改进参数自适应双通道脉冲耦合神经网络融合策略,明显改善了软组织的纹理细节模糊效果;高频子带系数采用加权求和修正拉普拉算法融合,提升了融合后图像的细节、纹理等信息。最后,通过逆NSCT变换重构出融合图像。通过五组对比实验表明,所提方法的AG、CC、SF、MSE以及CEN客观评价指标分别平均提高了13.30%、6.71%、4.40%、40.23%、19.16%,说明该融合方法在处理纹理细节、边缘轮廓、结构相似性以及图像像素方面性能更好。     

图像融合技术研究

用小波进行图像融合的原理就是将两个原始的图像的小波分解进行融合,这种融合的方法适用于近似系数和详细系数。这两个图像必须同等尺寸且在共有的图像映射上和索引的图像进行关联。     

基于参数可调的MSPCNN模型禁令交通标志分割方法

针对脉冲耦合神经网络在交通标志分割中准确度不高和参数设置复杂的问题,提出一种参数可调的改进脉冲耦合神经网络(PA-MSPCNN)。通过分析交通标志颜色特征,对图像进行红化预处理,区分出交通标志和环境背景;根据周围神经元对中心神经元的影响,改进MSPCNN模型中的加权矩阵和连接系数;通过分析动态阈值间的关系,增设辅助参数,使动态阈值的调节更加合理。实验结果表明,PA-MSPCNN对交通标志的检测准确率达85%。PA-MSPCNN在减少传统PCNN模型中的参数量同时,能准确分割图像,在光照条件变化、交通标志尺度变化和几何旋转等复杂情况下具有更好的适用性。     

基于三分支对抗学习和补偿注意力的红外和可见光图像融合

针对现有深度学习图像融合方法依赖卷积提取特征,并未考虑源图像全局特征,融合结果容易产生纹理模糊、对比度低等问题,本文提出一种基于三分支对抗学习和补偿注意力的红外和可见光图像融合方法。首先,生成器网络采用密集块和补偿注意力机制构建局部-全局三分支提取特征信息。然后,利用通道特征和空间特征变化构建补偿注意力机制提取全局信息,更进一步提取红外目标和可见光细节表征。其次,设计聚焦双对抗鉴别器,以确定融合结果和源图像之间的相似分布。最后,选用公开数据集TNO和RoadScene进行实验并与其他9种具有代表性的图像融合方法进行对比,本文提出的方法不仅获得纹理细节更清晰、对比度更好的融合结果,而且客观度量指标优于其他先进方法。     

基于软件无线电的数字调制信号自识别的研究

软件无线电的基本思想是构造一个具有开放性、标准化、模块化的通用硬件平台,通过软件编程来实现无线电台的各种功能。调制方式的多样化必然导致无线电台的多模式化。调制方式多样化的存在,就必须要具备自动识别各种调制方式的方法,所以,信号调制方式的自动识别是软件无线电中必须具备的功能之一。决策理论具有结构简单,识别种类多的优点,这也是本文采用决策理论的主要原因。最后仿真验证了决策理论是非常有效的。     

并联提取与特征融合注意力网络下的裂缝检测

针对裂缝检测现有方法精度低、噪声多和细节丢失等问题,设计了一种基于并行提取和注意力融合网络的裂缝检测算法。首先,利用不同深度的多尺度卷积并联神经网络提取裂缝场景的高、低级特征;然后,为了提高检测精度,针对裂缝场景的特征,结合像素注意力机制对裂缝场景的高、低级特征进行有效融合,得到用于裂缝检测的有效融合特征;最后,利用非线性映射进行裂缝检测结果输出。实验结果表明,所提算法能够获得高精度检测结果的有效特征,裂缝检测结果细节更加清晰,且有监督学习方式在很大程度上消除了检测结果的噪声干扰,得到了视觉效果更佳的检测结果;所提算法在精确率和召回率等定量指标评价中同样具有良好的表现,裂缝检测精确率达到85%。     

基于PC-MSPCNN模型和SLIC的彩色图像分割方法

针对简单线性迭代聚类(SLIC)方法对图像边缘细节处理效果不佳的问题,提出一种参数可控、改进的简化脉冲耦合神经网络模型(PC-MSPCNN)与SLIC结合的彩色图像分割方法。该方法首先改进MSPCNN模型的加权矩阵和连接系数,并增设辅助参数,以提高分割准确度。随后将彩色图像输入至PC-MSPCNN模型中,依据改进模型中输出Y值的分布划分物体的边缘,使分割结果更好地贴合物体的边缘,利用所提出的相似性准则合并散布的碎片,减小后续处理的复杂度;其次,在SLIC度量相似距离的基础上引入PC-MSPCNN中RGB三个通道的内部活动项U值,完成对图像剩余部分的加权融合聚类,改进聚类效果。实验结果表明,本文方法能更精确地贴合图像中物体的边界,大幅减少碎片,有效提高图像的边缘贴合度。