一种去除遥感图像条带噪声的小波矩匹配方法

遥感图像条带噪声掩盖数据真实的辐射信息,降低图像的质量及应用效果。针对窗口矩匹配算法对灰度分布不均一影像的条带噪声去除不彻底问题,提出小波矩匹配条带噪声去除算法。首先,基于小波多分辨率的特性将低频小波系数和高频小波系数分离;其次,利用移动窗口矩匹配算法对影像低频成分滤波,利用阈值法去除影像高频成分中的条带噪声;最后,通过小波逆变换重构得到去条带后的影像。采用局部峰值信噪比、局部结构相似度、模糊系数和拟合优度对影像去噪效果进行定量评价。结果表明:小波矩匹配算法的各项指标均优于矩匹配、小波软阈值和窗口矩匹配算法。小波矩匹配算法改善了窗口矩匹配算法要求影像灰度分布均匀的局限性,结合空间域和频率域去噪的优势,在去除条带噪声的同时能够较好地保留影像的细节信息。     

基于小波变换的图像拼接算法

研究拼接图像配准问题,针对多幅相关图像进行无缝连接形成清晰图像难度大,为了提高图像拼接速度和精度,提出了一种新的小波变换的图像拼接算法,采用小波变换的多分辨率特征将原图分解为若干层,并保留其低频部分和最后一层的高频部分,高频部分对应着原图像的细节信息,含有大量角点,在高频部分由小波模极大值及Harris角点检测算子确定出初始搜素空间,在低频部分确定出初始角点,然后根据角点间的对应关系,直接在原图像上确定角点的精确位置,并采用灰度相关法作为度量函数进行匹配,再用RANSAC算法对匹配点对进行提纯,消除错误匹配对,最后计算出变换参数,对实时图进行变换,并把它们注册到同一坐标系中,完成两幅图像的拼接.实验结果表明,具有较好的实时性和拼接精度效果.     

应用于图像的基于提升方法的双自适应小波变换

由于小波具有良好的时频特性,对于平滑图像,利用固定尺寸的小波滤波器滤波可以获得良好的分解结果.然而对于具有较多突变点的图像而言,采用固定尺寸的小波滤波器进行滤波并不是一个理想的选择.基于Heijman等人提出的2维自适应更新提升格式,本文提出了一种双自适应的小波变换算法,在更新与预测过程均采用自适应算法.最后,对标准图像进行测试分析,实验结果表明该算法在图像精确重构不需要额外的附加信息,且可以提高图像的峰值信噪比（PSNR）.     

基于自适应提升方案的图像边缘检测

图像边缘是由于灰度的不连续所致,是图像信息的一个最基本特征,也是图像处理中探讨的热点问题之一.分析传统的图像边缘检测算法及其存在的问题.通过采用自适应提升小波分析,根据处理图像信息的局部特征自适应地调整预测滤波器和更新滤波器,从而实现与处理信息的准确匹配;同时,改进了小波边缘检测算子,实现了一种适用于自适应提升小波分析的图像边缘检测的算法,并将此算法应用于医学图像的边缘检测.仿真结果表明,该算法比传统的图像边缘检测算法效果更优.     

基于结构信息的图像拼接算法

研究了纹理较多、噪声较大的两幅或多幅的图像拼接问题.两幅图像拼接时,提取图像特征点的好坏对图像拼接结果有很大影响.经典的SIFT算法是一种较好的局部特征点提取算法.而对于纹理较多,噪声较大的图像中,SIFT算法会提取数量较大的特征点,影响匹配的准确性和速度.本文提出基于结构信息的图像拼接算法（SKM,Structual Keypoint Matching）,利用RTV算法提取图像的信息结构,有效地去除图像中的纹理噪声.去噪后,利用SIFT算法提取特征点进行匹配,最后利用RANSAC算法对匹配点对进行筛选,提高准确度.通过由SKM算法得到的变换矩阵H作用于原始图像,完成图像的拼接.     

改进加权融合在消除图像拼接重影中的运用

为消除拼接图像间重叠部分出现的重影问题,本文提出了改进加权融合算法。首先,采用SURF算法对图像进行特征匹配,得到对应的不变矩阵H;然后,采用改进加权融合算法求取加权系数;最后,通过加权系数对待拼接图像进行融合,从而减少拼接融合时两幅图像的差异,以达到消除重影的目的。实验中分别采用了加权融合、动态规划寻找拼接线法、HSI算法以及本文提出的改进加权融合法进行测试。结果表明,所提算法能自适应的消除运动目标的干扰,灰度标准差、信息熵加权、清晰度加权评价指标相比其他融合拼接算法均有所提高,融合图像的质量与清晰度得到改善。     

自适应梯度幅值和形态学组合滤波算法

针对传统梯度幅值滤波算法中阈值需人工确定而无法正确判断噪声点和产生新噪声点的问题,提出了一种自适应梯度幅值和多结构元素形态学组合滤波算法。首先使用梯度幅度均值与方差的和作为阈值,以及Otsu算法自适应阈值两种自适应滤波算法对图像进行滤波,以自动确定滤波阈值,最大限度滤除噪声点,保持图像细节;然后使用多结构元素组成串联形态学复合滤波器对自适应梯度幅值滤波后的图像进一步滤波,以解决在自适应滤波过程中产生的新噪声问题。通过实验结果对比与分析,该算法滤波后的图像视觉效果明显好于传统滤波方法,从而验证了该算法既能保持图像细节,又能实现较好的图像滤波效果。     

压缩图像传输中基于小波-空间域联合估计的差错隐藏算法

基于小波域压缩的图像在传输发生错误时，会引起部分空间区域图像质量的下降。解决这一问题的传统方法是空间域插值或小波域估计。由于传统方法重构质量仍有待提高，为了获得质量更好的重构图像，提出了一种小波一空间域联合估计的差错隐藏算法。该算法首先对小波域低频系数进行简单的八邻域平均来得到初始重构图像；接着在空间域对核心受损区域进行基于块的匹配搜索，通过选择对已知正确小波系数影响最小的块作为匹配块来得到匹配图像；最后将经过滤波处理后的匹配图像变换到小波域，通过与小波域已知正确信息相融合来得到最终重构图像。仿真试验表明，在多数应用场合，该方法与简单的小波八邻域平均低频重构图像相比，客观质量峰值信噪比提高0．5—1dB左右，主观质量也有明显提高。     

基于GHM和FCM的自适应图像水印算法

提出一种基于GHM多小波变换域上的模糊自适应水印算法。利用多小波系数块的能量、重要系数对小波块进行分类,结合图像自身的局部特性,在多小波系数中的两个相关的细节子图像中自适应地嵌入一幅二值水印图像;为了增强水印的鲁棒性,采用冗余嵌入方法;水印的提取不需要原始图像。实验结果证明,该算法对剪切、JPEG压缩、锐化等多种图像处理具有很好的鲁棒性。     

一种快速去除大尺寸工件鬼影图像的精密拼接算法

为了提高大尺寸工件测量的精度和效率,针对现有拼接方法复杂度高且不能很好处理图像鬼影的问题,提出了一种快速去除大尺寸工件鬼影图像的精密拼接算法。该算法先通过SURF算法检测出相邻图像对应特征点,然后结合最近邻匹配法匹配特征点,零均值归一化互相关算法（ZNCC）判断、检测出图像是否存在鬼影;若存在鬼影,则用小波变换融合算法去除鬼影,并求出相邻两幅图像之间的单应性矩阵H,最后实现大尺寸工件精密拼接。结果表明,该算法不仅能有效地去除大尺寸工件图像鬼影,同时提高图像拼接精度和效率。     

Filtering high-resolution hyperspectral imagery in a maximum noise fraction transform domain using wavelet-based de-striping

Ever improving technology and computer processing power and decreasing cost have made hyperspectral image acquisition and analysis affordable in many applications. Hyperspectral images, acquired normally using pushbroom sensing systems, are tainted with noise and nonperiodic stripes. Few methods, including wavelet-based ones, have been proposed for reducing nonperiodic stripes from multispectral images; there are even fewer studies dealing with nonperiodic stripes in high-resolution hyperspectral images. Applying de-striping filters directly to individual hyperspectral image bands can be computationally inefficient and complicated considering the large number of bands in this type of image. This article compares the performance of wavelet-based de-striping algorithms as applied on high-resolution hyperspectral imagery. The algorithms are implemented directly on individual bands in the image domain and on selected bands in the image maximum noise fraction (MNF) transform domain. Two wavelet-based de-striping algorithms were tested and compared. The first algorithm eliminates wavelet detail components in the striping direction, while the second algorithm adaptively filters these components.

The filtering methods are evaluated through visual and quantitative assessments. Quantitative assessment is performed by analysing the autocorrelation coefficient and signal-to-noise-ratio. The results show that images filtered in the MNF domain are superior in reducing stripes and noise while retaining the image information and without introducing distortions. The technique is computationally effective through filtering fewer bands, which reduces the need for filtering parameter determination and fine tuning. Visual and quantitative assessments also show that adaptive filtering of wavelet components is better than eliminating entire components due to the retention of image content.     

基于人眼视觉系统的自适应量化数字水印算法研究

提出了一种将彩色水印图像嵌入到原始彩色功载体图像中的新算法。首先，利用DCT静态图像压缩技术，将彩色水印图像编码成一维二进制序列并进行随机置乱；然后将原始彩色载体图像分解为R、G、B三个彩色分量并分别实施小波变换，进而结合视觉感知特性自适应确定水印嵌入位置；最后结合人眼视觉系统（掩蔽特性及对颜色的感知特性）确定量化间隔，并通过全新的量化处理过程完成水印信息的白适应嵌入，仿真实验表明：该数字水印嵌入方案不仅具有较好的透明性，而且对诸如叠加噪声、JPEG压缩、平滑滤波、几何剪切、图像增强、马赛克效果等攻击均具有较好的鲁棒性．     

基于模糊聚类的小波域数字图像水印算法*

结合人眼视觉系统的感知特性与图像的局部相关特性,提出了一种基于模糊聚类的小波域数字图像水印嵌入方案.该方案首先对原始载体图像实施小波变换;然后结合视觉感知特性,在小波域内进行模糊C-均值(FCM)聚类分析,自适应确定出数字水印的嵌入位置与嵌入强度;最后利用图像自身的局部相关性,通过修改小波系数值,将数字水印嵌入到宿主图像内.该方案在提取数字水印信息时,不需要原始载体图像.实验结果表明,该自适应小波域图像水印嵌入技术不仅具有较好的透明性,而且对诸如叠加噪声、JPEG压缩、平滑滤波、几何剪切、图像增强、马赛克效果等攻击均具有较好的鲁棒性.     

一种图像自适应Wiener组合滤波方法

利用小波域Wiener滤波和空间域自适应Wiener滤波的特点,提出一种基于小波域自适应Wiener滤波和空间域自适应Wiener滤波的组合滤波方法。该方法首先在小波域进行自适应Wiener滤波,对恢复图像中的残留噪声方差进行重新估计,再在空间域进行自适应Wiener滤波,这种方法提高了恢复图像的精度。仿真实验表明,与单独的小波域和空间域Wiener滤波相比,该方法的均方误差最小,去噪效果更优。     

一种基于P2DHMT的小波域图像去噪算法

文章提出了一种基于小波域伪二维隐Markov树(P2DHMT)的图像的滤波新方法。首先建立了小波域的伪2DHMT模型,给出了基于EM、Baum-Welch等算法的模型参数估计方法;其次提出了一种基于最大后验概率准则的P2DHMT最优图像滤波算法;最后给出了图像去噪算法的实现过程。实验结果表明该方法可以在保存图像细节特征的情况下有效地抑制图像的噪声。     

自适应多尺度分块压缩感知算法

目的 基于小波域的多尺度分块压缩感知重构算法忽略了高频信号在重构过程中的作用,丢失了大量的边缘与细节信息。针对上述问题,提出一种自适应多尺度分块压缩感知算法,不仅合理利用低频信息还充分利用图像的高频信息,在图像细节复杂度提高的情况下保证图像重构质量的提高。方法 首先进行3层小波变换,得到一个低频信号和9个高频信号,分别进行小波逆变换后分成大小相同互不重叠的块,对低频部分采用2维邻块边缘自适应加权滤波的方法进行处理,对高频部分采用纹理自适应分块采样,最后利用平滑投影Landweber（SPL）算法对其进行重构。结果 与已有的分块压缩感知算法、基于边缘和方向的分块压缩感知算法和基于纹理和方向的分块压缩感知算法相比,本文算法在不同的采样率下,性能均有所提升,代表细节信息的高频信号得到充分重建,改进的算法所得到的重建图像具有较高的分辨率,尤其对细节较为丰富的图像进行重建后具有较高的峰值信噪比;2维邻块边缘自适应加权滤波有效的去除了重建图像的块效应,且重建时间平均减少了0.3 s。结论 将三层小波变换后的高频分量作为纹理部分,利用自适应多尺度分块重建出图像的轮廓与边缘;将低频分量直接视为平坦部分,邻块边缘自适应加权滤波重建出图像细节,不仅充分利用了图像的高低频信息,还减少了平坦块检测过程,使得重建时间有效缩短。经实验验证,本文算法重建图像质量较好,尤其是对复杂图像明显消除了块效应,边缘和纹理细节较清晰。因此主要适用于纹理细节较复杂的人脸图像、建筑图像和遥感图像等。     

Image quality based comparative evaluation of wavelet filters in ultrasound speckle reduction

This paper presents the comparative study of various wavelet filter based denoising methods according to different thresholding values applied to ultrasound images. An original image is transformed into a multi scale wavelet domain and the wavelet coefficients are processed by a soft thresholding method. The denoised image is the output image obtained from the inverse wavelet transform of the threshold coefficients using Donoho's method. It has been observed that such denoising methods are effective in the sense that they preserve the edge details besides suppressing the noise. The comparative evaluation of the denoising performance is shown using statistical significance tests for different wavelet filters. Image quality parameters such as peak signal-to-noise ratio, normalized mean square error, and correlation coefficient have been used to evaluate the performance of wavelet filters. The performance has also been compared with the adaptive weighted median filtering method.     

一种基于小波变换及图像边缘特征的盲水印算法

提出了一种基于小波变换及图像边缘特征的盲水印算法。该算法先将待处理图像作小波变换处理,根据小波变换后的第二级HL2及LH2系数中的边缘信息,将一个随机序列(1与-1个数相同)按一定规则嵌入到HL2及LH2的边缘系数当中。实验结果表明,该算法对JPEG压缩及图像剪裁、缩放、滤波有较好的鲁棒性,特别对于基于小波压缩算法的图像具有很好的鲁棒性。     

基于统计特性的小波噪声抑制在低剂量CT中的应用

较高的照射剂量限制了X线断层成像(computed tomography,CT)技术在筛查及体检中的应用,目前临床常采用降低剂量的解决方案,但CT图像质量亦有明显下降。为提高低剂量CT的重建质量,提出了一种基于投影数据统计特性的小波去噪算法。通过分析低剂量投影数据的噪声特性,发现在投影域其噪声均值和方差接近非线性高斯分布,根据非平稳噪声在平稳小波域中的性质,结合贝叶斯估计方法对小波系数进行基于最小均方误差的自适应滤波,实现了图像信噪分离的目的。滤波完成后,采用常规滤波反投影(FBP)法重建CT图像。较传统算法,该方法具有较高的信噪比,实验结果表明,该算法能够有效地抑制噪声,且较好地保留图像细节。     

基于认知诊断的协同过滤试题推荐

针对协同过滤忽略了学习者的知识点掌握情况（学习状态）,对个性化教育试题推荐中运用的协同过滤算法进行了一定改进研究,该推荐算法分为三个步骤：（1）结合认知诊断模型,对学习者所练习题目中反映的知识点掌握情况进行建模分析;（2）利用协同过滤算法,结合学习者的知识点掌握情况,来对学习者的表现情况进行相似度分析;（3）根据相似用户的历史行为数据和目标用户的知识点掌握状态,针对学习者的近邻用户进行试题推荐.该推荐办法借鉴了群体相似学习者的共性,也考虑到了个体学习者的独特性,结合二者来对学习者进行个性化试题推荐,保证了试题推荐的准确性和性能,在个性化教育系统中,结合认知诊断改进了原有的协同过滤算法来对试题做出推荐.