基于能量分布的小波图像压缩方法研究

图像经过小波变换后,其能量聚集性、子带之间的相似性以及多分辨分析的特点使得小波图像压缩获得了很多的优势。如何有效地利用小波分解系数更好地表示图像信息是提高图像压缩性能的关键。本文从能量分布的角度讨论了基于小波变换后图像能量分布的特点,提出了两种根据系数能量的分布选择系数的压缩方法,通过试验和其它方法进行对比,按分解等级归类小波子带的压缩方法可提供更高效的压缩性能。     

压缩感知图像的块子带自适应稀疏表示规则化重构

针对自然图像信号的非平稳特性和不同图像块的变换域系数的分布差异较大, 基于分块图像子带自适应 稀疏表示规则化,提出了一种新的压缩感知图像重构方法．先利用非局部相似块组估计每个分块图像变换域各子 带系数的均值和标准差,再将图像块各子带系数进行去均值并关于标准差归一化, 最后将去均值归一化处理的子 带系数的l₁范数表示用于规则化压缩感知重构．由于块子带自适应稀疏表示更加合理地表达了稀疏系数的重要 性,使得重构图像能够更好地保留纹理、边缘等细节信息．大量的实验结果表明: 相比组稀疏表示的压缩感知重构 算法,该方法重构图像的峰值信噪比平均提高了0.69 dB．     

基于非下采样contourlet变换的纹理图像检索算法

提出一种应用非下采样contourlet变换(nonsubsampled contourlet transform,NSCT)进行图像检索的算法,以获取一种兼顾纹理图像概貌和细节信息的特征,从而提高图像检索的性能.该算法利用NSCT对图像进行多尺度、多方向分解,获得子带系数矩阵;对低频子带系数提取能量和方差作为全局纹理特征,并对高频子带系数分别提取尺度间和尺度内纹理信息;通过非高斯双变量模型拟合子带系数,利用信息熵描述尺度间特征;尺度内特征通过对同一层子带图像按主方向排序,获得直方图图像,计算其加权信息熵作为特征向量.对Brodatz标准纹理库的检索实验结果表明,与同类算法相比,该文方法具有更高的检索性能.     

一种改进的压缩感知图像融合方法

传统基于压缩感知的图像融合算法在通过压缩感知观测图像高频分量时会丢失分量的空间信息,仅能采用简单规则进行融合,导致融合图像纹理细节等信息效果较差。针对此,文中提出了一种结合图像高频特征的自适应融合规则。首先,对融合图像进行非下采样contourlet变换(NSCT),分解后得到的低频子带系数采用区域能量融合规则,较传统低频系数处理更好的保留源图像的背景信息;然后,由于高频子带系数具有较高稀疏性,因此通过压缩感知进行压缩后根据标准差特征自适应选择融合规则;最后,对重构系数进行非下采样contourlet逆变换。实验结果表明:与传统经典算法相比,新方法不仅精准提取到红外目标,同时充分保留可见光图像的细节信息,兼顾了待融合图像的背景信息和红外目标信息,有效提高了融合效果和主观感受。     

基于NSST域方向性加权的多聚焦图像融合方法

传统区域特性方法在进行图像融合时,一方面,低频子带融合规则不能同时充分利用区域内能量信息和边缘信息,另一方面,高频子带融合规则没有充分利用子带的方向性信息。针对传统区域融合方法存在上述局限性的问题,提出了基于NSST域方向性加权的区域特性图像融合方法。首先对图像进行NSST分解,得到一个表征图像概貌的低频子带和多个表征图像细节的高频子带;针对低频子带含有轮廓能量的特点,提出采用基于区域能量匹配的空间频率融合规则,从能量和区域变换2个方面对邻域信息加以利用。针对高频子带含有方向性信息的特点,提出采用带有方向加权的改进拉普拉斯能量和的融合规则,并通过实例验证了该方法的有效性。     

一种基于NSCT和对比度拉伸的红外与可见光图像融合算法

针对传统的红外与可见光图像融合算法所存在的边缘信息缺失等问题,提出了一种基于非下采样轮廓波变换和对比拉伸度的图像融合方法.首先,采用非下采样轮廓波对红外与可见光图像进行分解,得到高低频子带系数,采用"绝对值取大"和"窗口系数绝对值取大"的融合规则融合高频子带,低频子带采用改进的局部拉普拉斯能量的融合规则进行融合,经过N...     

NSST域内基于压缩感知和PCNN的遥感图像融合

针对NSCT融合算法运算数据量大、计算复杂度较高、实时性较低的问题,提出一种基于非下采样剪切波变换(nonsubsampled shearlet transform,NSST)和压缩感知(compressed sensing,CS)的遥感图像融合方法。首先,对待融合图像进行NSST变换,分解后得到的低频子带系数采用区域能量的融合规则;分解后的高频子带系数具有较高稀疏性。通过CS进行压缩后采用PCNN的融合规则,最后对重构系数进行NSST逆变换。实验结果表明,与传统经典算法相比,新方法不仅有效提高了图像融合效果,而且加快了算法的运行速度,满足融合系统实时性的要求。     

基于小波系数结构特征的高倍率图像压缩方法

针对图像小波系数在各子带内显著性分布的聚簇特征,提出了在SPIHT算法的输出环节引入游程编码,对游程编码算法的性能进行分析后,基于算法的最优编码条件,对SPIHT算法中LIS的初始化操作进行了优化,提出了一种改进的多分辨系数扫描方法,使得显著系数在LISLIP中的一维分布更趋集中,从而使游程编码获得了更高的压缩效率．实验结果表明,与SPIHT相比,在几乎不影响压缩时间的同时,在高倍率压缩应用中提高了图像的重建质量近1dB．     

基于非下采样Contourlet变换的 SVM多聚焦图像融合

提出基于非下采样Contourlet变换的支持向量机(SVM)多聚焦图像融合算法. 采用非下采样Contourlet变换分解图像得到不同频域子带系数. 针对直接取系数绝对值最大融合规则不能反映图像区域的缺点,提出SVM分类系数融合规则. 根据各子带系数物理意义将区域方差、区域能量作为SVM核函数参考量来选择清晰像素点系数,根据融合系数重构得到融合图像. 结果证明该算法能有效并准确地融合图像中的信息.     

基于EZW图像压缩算法改进的可行性研究

在嵌入式零树小波编码(EZW)算法的基础上,为实现快速高质量数字图像压缩性能,探讨消除树间系数节点冗余以进一步实现压缩的可能性,并给出避免多次重复后代子孙系数节点扫描的改进策略.首先,根据EZW算法中全局阈值提取的重要系数在各子带的分布特性,给出一个各子带重要系数的自适应阈值序列.然后,依据归一化能量序列熵值进一步压缩各子带的重要系数,以实现消除小波树的树间冗余.最后,采用小波树逆编码完成对图像数据的编码输出.     

一种用于高动态图像的自适应编码方法的改进研究

高动态图像亮度变化范围较大,当前编码方法采用DCT技术描述高动态图像信号的变换,无法准确描述图像细节、频率突变的高动态图像信号,导致编码后图像的极亮和极暗区域可视性低、细节不丰富。提出一种新的用于高动态图像的自适应编码方法,分析了高动态图像编码过程,通过小波变换实现高动态图像信号描述形式的自适应变换,对高动态图像进行多尺度分解,获取不同尺度的高动态图像信息,得到子带图像;对各子带图像的小波系数进行量化,以达到提高图像码率的目的。在此基础上,选用Log Luv(TIFF)编码方法,对高动态图像信息数据间的统计相关性进行滤除,完成高动态图像的自适应编码。实验结果表明,采用所提方法对高动态图像进行编码后,得到的图像质量较高;且在编码效率较低的情况下,仍能保持较高的图像质量,编码性能明显优于预测编码方法。     

结合NSCT和区域特征的图像融合新算法

提出一种把非下采样Contourlet变换(NSCT)和区域特征相结合的图像融合新方法.该方法能够获取更好的空域和频域中的局部特征,同时提高融合图像的质量.用NSCT对已经配准的源图像在不同尺度和方向进行分解,低频子带分量采用区域平均能量和匹配度相结合的融合规则,高频子带分量使用改进的拉普拉斯能量和取大的融合规则.然后,利用逆NSCT变换对图像重构得到融合结果.实验结果表明,新方法优于其他三个常用的方法,且较好地保留图像的边缘和细节信息.     

基于压缩感知的图像自适应编码算法

利用压缩感知理论对图像进行固定采样率的压缩并重构时,由于图像各个块的稀疏程度不同,低采样率很难保证图像各块都具有较高的重构质量,而高采样率又会造成资源的浪费.为了解决上述问题,提出了一种基于压缩感知的图像自适应编码算法,该算法首先判断图像各块在DCT域的稀疏度,然后根据判断结果对图像各块进行自适应的压缩采样,从而确保图像在较低采样率下能获得较高的重构质量.实验结果表明,运用所提自适应编码算法在采样率平均值为44%时,重构图像的平均PSNR值可达到35,dB以上,并且重构图像所有块的PSNR值分布比较集中,从而使得图像具有较好的主观质量.     

一种适用于多模态医学图像融合的自适应脉冲耦合神经网络改进算法

针对医学图像融合存在伪影、边缘保持性弱等问题,提出了一种参数自适应的脉冲耦合神经网络(pulse coupled neural network,PCNN)图像融合方法。首先,对源图像通过非下采样Contourlet变换(non-subsampled contourlet transform,NSCT)得到一个低通子带和多个尺度多个方向下的带通子带。然后用区域标准差调整连接范围,进而调整突触权重矩阵以及加权系数;用各子带的改进空间频率中方向特征最显著的分量调整连接强度;对于外部激励,低通子带用区域能量和区域方差的线性组合计算,带通方向子带采用改进的拉普拉斯能量和计算。点火映射图的判决遵循取大原则。最后,通过NSCT逆变换得到融合结果图。实验结果表明,此算法能更多地保留源图像的信息,边缘保持能力更强,融合图像对比度高,视觉效果更佳,适用于多种模态医学图像之间的融合。     

一种基于内容增强的可见光-红外线图像融合方法

为更好地保留可见光图像的丰富细节信息, 提出一种基于方向导波的动态图像压缩增强方法对可见光图像和红外线图像进行融合. 首先, 利用方向导波增强方法对可见光图像进行增强; 其次, 对增强后的可见光图像和对应的红外线图像利用非下采样轮廓波进行分解, 得到一个低频子带和一系列高频子带, 用稀疏表示理论对低频子带进行融合, 用参数自适应的脉冲耦合神经网络对各高频子带进行融合; 最后, 利用非下采样轮廓波的逆变换得到融合图像. 实验结果表明, 该方法在客观质量评价和视觉检测方面均优于传统方法.     

基于1αβ空间和抗混叠Contourlet变换的遥感图像融合算法

针对遥感图像中多光谱和全色图像的融合问题,提出一种基于lαβ空间和抗混叠Contourlet变换(non-aliasingcontourlet transform,NACT)的融合方法.该方法首先将多光谱图像进行lαβ变换,对其l分量和全色图像分别进行抗混叠Contourlet变换;然后,利用循环平移(cycle spinning,CS)算法消除由于变换缺乏平移不变性而引起的图像失真,对得到的低频子带系数和各带通方向子带系数分别进行融合;最后,通过抗混叠Contourlet逆变换和lαβ逆变换得到新的l分量以及融合后的高空间分辨率的多光谱图像.实验结果表明,该算法优于传统的色度-亮度-饱和度(hue-intensity-saturation,HIS)变换融合方法、小波融合方法以及Contourlet变换方法.     

基于NSCT与PCNN的自适应图像融合

提出了一种新的基于非下采样轮廓波(NSCT)和脉冲耦合神经网络(PCNN)相结合的自适应图像融合方法.对已经配准的源图像进行NSCT分解,得到低频子带系数和不同方向的高频子带系数.对NSCT分解的低频部分采用简单的加权平均融合规则;而高通子带系数,采用改进的拉普拉斯能量作为PCNN链接强度的方法.最后,对融合的系数进行NSCT逆变换得到融合图像.实验结果表明,本文算法明显优于其他几种方法,具有更好的融合性能,清晰度更高,是一种可行、有效的图像融合方法.     

非下采样Contourlet变换耦合锐度制约的遥感图像融合

当前多数遥感图像融合算法主要是依靠比值法选取全色图像或多光谱图像中的其中一个高频子带作为高频融合系数,忽略了另一个高频系数所包含的信息,易导致融合图像出现模糊以及光谱失真等不足.对此,本文提出了基于非下采样Contourlet变换与锐度制约模型的遥感图像融合算法.通过亮度-色调-饱和度(IHS)变换,获取多光谱图像的I,H,S分量,利用非下采样Contourlet变换对多光谱图像的I分量以及全色图像进行多尺度精细分解,得到相应的低频子带与高频子带;利用像素点邻域的像素值之差构造锐度制约模型,完成低频子带的融合.考虑多光谱图像中I分量与全色图像的高频子带特征,构造高频子带融合模型,完成高频子带的融合;将融合后的高频子带与低频子带通过非下采样Contourlet逆变换,输出融合图像的亮度分量珔I,将珔I与H,S分量进行IHS逆变换,形成最终的融合图像.仿真实验显示,与当前遥感图像融合方法相比,所提方法的融合图像具有更高的视觉质量,可保留更多的光谱以及边缘等图像细节信息.     

基于多小波自适应阈值的地震图像去噪方法

结合地震图像噪声的特点,利用多尺度小波变换的优点,提出一种新的自适应小波阈值去噪算法.该算法根据小波变换各子层系数矩阵,确定各子层的自适应最优阈值,对于高频子带采用硬阈值化去噪,低频子带采用中值阈值化去噪,并去噪后重构小波系数.实验结果表明,该方法能够去除大部分高频随机噪声,并还原相干切片图像真实效果,提高了地震资料的信噪比.     

一种子带适应的图象恢复最小二乘迭代算法

研究了基于子波变换的图象最小二乘恢复技术,提出了一种具有子带适应性的选代算法实验结果表明,采用该算法的恢复图象的质量和迭代收敛的速率均优于常规的空域解法．