CT断层图像匹配插值算法的研究与实现

针对CT断层图像插值,提出了一种基于目标特征对应点匹配插值算法,该算法与传统插值方法相比,其视觉效果和计算误差均有较好的改进．该算法通过计算机实现,可以获得清晰的灰度插值图像,有效地避免插值后易产生的边界模糊现象。     

基于图像插值和参考矩阵的可逆信息隐藏算法

本文提出一种基于插值技术和参考矩阵的可逆信息隐藏算法。该算法首先用一种改进的线性插值方法对载体图像进行插值,生成一幅插值图像;然后对插值图像进行不重叠分块,分块大小为2×2,在每个分块中以左上角的像素值作为平面坐标点的横坐标,其他像素值作为纵坐标构造3个坐标点并将其映射到参考矩阵中;最后根据秘密信息的十进制值和参考矩阵中相应坐标点的值来修改纵坐标以实现信息隐藏。在提取秘密信息时,通过信息隐藏时相同方法构造每个分块的3个坐标点并映射到参考矩阵中获取相应坐标点处的值完成秘密信息的提取。由于信息隐藏过程仅修改插值像素,原始像素保持不变,因此可无损还原载体图像。大量实验结果表明,该算法具有较大的信息隐藏容量和较好的视觉效果。     

一种利用采样率转换方法的灰度图像放大算法

数字图像放大是图像处理的基本操作之一,传统放大算法是运用各种插值算法在图像的像素点间插值实现图像的放大,插值时会退化图像的高频成分,使放大图像轮廓变得模糊.为此从另一种角度出发,根据数字图像的频率特性,利用数字信号处理中采样率转换滤波的原理,通过零值内插器对图像内插零值,用FIR低通滤波器进行滤波的方法实现灰度图像的放大.由于该算法是根据图像的频率特性进行放大,只要放大后图像的频率特性不变,就能得到比较理想的放大效果.同时该算法为图像放大算法研究提供了一种新的思路.     

基于图像外形的多尺度相关性检索算法

采用数学分析的方法比较了图像检索算法中常用的2种坐标系，发现极坐标更加有利于图像的多尺度处理．设计的边缘序列点的插值算法，既保证了2个比较序列的长度相同，叉保留了序列中所有的边缘特征点．根据极坐标下边缘序列点的插值算法和相似轮廓在空间距离上相关性最大的特点，给出了多尺度相关性的检索算法（MSRA），该算法具有对图像尺度变化不敏感，而对图像轮廓变化敏感的特性．通过对自然类图像库和人工类图像库200幅图像的检索，表明该算法的性能高于常用的图像检索算法，与笛卡儿坐标下普通边缘点傅里叶搜索算法（CBPFD）相比，MSRA的搜索识别率在自然类图像库中高于CBPFD的29％，而在人工类图像库中几乎是CBPFD的2．5倍．     

主动轮廓模型及其在医学体分割中的应用

利用医学序列切片在灰度值和空间位置上的相关性,对传统主动轮廓模型进行改进,将其应用于医学体数据分割中.以物体轮廓采样到其相邻两采样点中点的距离为内部能量函数,同时通过制约轮廓的长度,使其尽可能短来达到;利用图像区域的局部梯度信息,同时利用序列图像之间局部区域的全局信息及其相关性重新构造外部能量函数;并根据内外部能量的比值,动态的调节权值参数.实验结果表明,改进算法既可以有效地检测出一些拐角点和凹点,又可以避免目标边缘收敛于某些噪声点或伪边缘点,可达到良好的体分割效果.     

简化的图像三维重建算法

提出了一种简化的图像三维重建算法,该算法利用灰度信息的相似性测度自动寻找两幅图像对应点,再根据双目成像几何模型计算图像的深度信息.给定了相似性测度,两幅图像的匹配可以描述为一个最小化的问题.在实际应用中利用区域对应、唯一性控制等机制以增强算法的精确度和稳定性.     

基于Contourlet的改进加权抛物线插值图像超分辨率算法

为了尽可能地保持图像的基本信息,提高图像的视觉效果和空间分辨率,提出一种基于Contourlet的改进加权抛物线插值算法.该算法增加加权抛物线插值的误差补偿项,利用Sobel算子设定插值点的边缘方向,得到初始放大图像.利用Contourlet提取高频成份,原始图像幅值增强充当低频部分,再经过Contourlet逆变换得到高分辨率图像.实验结果表明,相对于传统的图像放大算法,该算法考虑了全局相关性,得到了更加清晰的边缘信息.     

一种新的基于图像边缘的插值算法

灰度图像放大时,插值所具有的平滑作用会退化图像的高频部分,使放大图像轮廓变得模糊,本文提出了一种新的图像插值算法,先通过边缘检测分离出图像的平坦区域和边缘区域,对图像的平坦区域采用双线性插值法,对图像的边缘部分采用距离密次反比法,实验证明该算法有效地保持了边缘信息,得到了较好的视觉效果.     

一种基于小波变换的医学断层图像插值方法

图像插值技术是图像三维重建的关键技术。为了满足灰度和形状同时插值的要求,提出了一种断层图像插值方法,其技术特点是通过小波变换得到图像边缘小波系数强度插值,然后采用一种寻找匹配点的方法对由小波变换得到的低频子图进行灰度插值,最后将所得到的新的高频小波子图和低频子图形成新的插值序列,并利用小波逆变换得到新的插值图像。实验结果表明,所得到的插值图像不仅在形状上更接近于自然状态,在灰度也满足了医学图像插值的要求。     

利用FFT实现图像的快速高质量旋转变换

提出了一种快速高质量的图像旋转方法，即使用快速傅里叶变换来实现图像的旋转．该方法将旋转分成三步来实现，每一步使用一维的FFT变换对图像进行重采样来实现，将图像旋转中几何位置变换和灰度插值合二为一，不需要另外的插值运算．理论分析和实验结果表明，与以往的算法相比，本算法具有较低计算复杂废和较好的保真度。     

基于Curvelet的纹理方向自适应图像插值

为提高纹理复杂图像的插值放大质量,提出一种纹理方向自适应的图像插值算法。首先利用Curvelet变换提取图像的4个方向因子矩阵,然后对不同类插值点选择相应的2个方向因子构造权重系数进行线性插值,从而自适应地重建各类待插值点。分析比较了本文与现有插值算法对平滑与纹理复杂区域的插值重建质量。实验结果表明,本文算法能有效抑制传统插值方法重建图像时出现的边缘模糊和锯齿现象,重构的图像效果优于传统方法,纹理丰富图像的重构质量可提高2dB以上。     

基于微分进化算法的轮廓匹配方法

轮廓匹配是图像处理中一个重要匹配方法,针对现有匹配方法中匹配搜索耗时多的局限性,提出了一种改进的轮廓匹配方法.对模板图像和待匹配图像分别提取轮廓,计算轮廓上每一点的曲率,并选择满足阈值条件的轮廓点为候选点;以此点及其两侧若干点构造特征向量,依据欧氏距离构造相似性度量函数,使用具有全局最优性的微分进化算法求解,以保证获得全局最优解.对比实验表明,所提出的方法有较快的寻优速度和较高的配准率.     

一种基于轮廓查找的作物定位点提取算法研究

针对垂直投影法在作物行中心线检测时存在误差大的问题,提出一种新的基于轮廓查找的作物定位点提取算法。首先对农田图像预处理得到的灰度图像,通过垂直投影变换得到中心作物行所在列,然后对灰度图像进行条形分割,在每个条形图中寻找作物轮廓,保留与中心列最接近的轮廓并将该轮廓转换为矩形区域,矩形重心即为定位点。最后运用最小二乘法拟合定位点。仿真结果表明该算法较垂直投影法准确率高。     

基于粒子群优化算法的多模态医学图像刚性配准

提出了一种基于轮廓特征点及利用PSO(粒子群优化)求解多模态医学图像自动配准新方法．首先采用数学形态学中腐蚀和膨胀算法对图像进行预处理,用区域生长法提取图像的边缘;再用subtractive聚类算法提取出轮廓特征点,将两个特征点集的均方根极小值作为配准准则,然后用PSO算法求解空间变换参数．该算法适用于多模态医学图像配准,与其他算法相比,PSO算法具有操作方便、可靠性好、不易陷入局部极值等优点。     

一种基于重心计算的角点检测算法

提出了一种基于重心计算的轮廓曲线角点提取算法.针对图像的数字化轮廓曲线,首先,以等曲线长为特征点检测邻域,通过插值法得到精确的支持区域端点;接着,采用分割多边形法计算支持区域重心,避免了重心近似引起的误差;最后,以曲线上的点到其对应支持区域重心距离为特征值,依据该特征值区域最大化方法实现角点提取.实验证明,本算法具有较强的抗噪声、干扰能力,且运行速度快,角点寻找准确.     

基于三阶样条曲线拟合的改进Snake模型在医学超声图像分割中的应用

鉴于医学超声图像所具有的复杂性,采用基于样条曲线拟合的改进Snake模型来实现对心脏超声图像的分割.为了克服传统Snake模型对初始轮廓的依赖性,采用扇形法获得靠近目标边界的初始轮廓点,并且得到的轮廓点是有序点集.能量最小化过程运用贪婪算法来获得图像的特征边缘点,最后采用三阶样条拟合的方法来获得连续的图像边缘.实验结果表明,采用本方法可以获得连续、封闭的边缘曲线,能够较好地将目标从图像中提取出来.     

一种分块的立体像对相对定向方法研究

针对立体像对相对定向时错误匹配点难以剔除的问题,提出了一种分块的立体像对相对定向方法.该方法先对影像上的特征点进行分块,基于各个数据块间的抽样一致性原则选择分布合理的特征点以计算基础矩阵的初始值.然后,以点到极线的距离最小化为判断标准对特征点集合进行筛选,从而获得误差较小的"内点"集.最后,采用选权迭代的方法计算获得基础矩阵的各个要素值,并将其转换为相对定向元素,从而完成立体像对的相对定向.近景影像和航空影像的对比实验表明,该方法具有更高的定向精度和鲁棒性.     

基于空间分析方法对TIN模型建立后平区域的修正

基于等高线和其他地形特征要素构建的TIN模型，再内插生成DEM往往存在大量不合理平三角形造成的平坦区域，针对这些不合理的平坦区域提出了利用空间分析的方法，对其进行修正，使得DEM逼近地形特征，首先提出了利用似圆度以及其他参数对不同类型的平三角形进行归类，进而将不合理的平区域提取出来，然后针对不同类型的平区域使用不同的处理方法，对山顶造成的平区域采用了增加内插点的方法，对等高线曲率比较大的地方以及鞍部形成的平区域，采用平区域的缓冲区选择方法提取影响平坦区域内插值的高程点，采用局部内插方法获取其平坦区高程值，通过叠加运算的方法来修正不合理平坦区，最后通过实验验证了此方法的有效性。     

基于图像的惯性导航信息标记点识别技术

与条形码、标准答题卡相比较,惯性导航信息标记点的图像有许多不可预测的污染,比如曝光质量差、灰尘、指纹以及其他形式的污迹;另外,扫描分辨率不同、参考标记点的起始位置不确定也会影响标记点的正确识别与定位。提出了一种基于聚类的一维投影波形分析算法,并成功应用于航拍胶片数字图像上的惯性导航信息标记点的自动识别技术中。在一定程度上解决了在噪声不可控的情况下进行标记点识别定位问题。通过统计方法,降低了噪声对结果的影响;通过把投影转换成一维信号的概念,提供了一致的分析方法,提高了处理效率;通过引入聚类思想计算标记点高度、宽度以及标记点的间距,大大提高了算法的稳定性。