一种新的空谱联合稀疏高光谱目标检测方法

目标检测是高光谱数据处理的重要应用之一,高光谱图像中空间和光谱信息的充分利用对于目标检测率的有效提升非常关键。提出一种新的联合稀疏表示的目标检测方法,将混合范数理论和算法应用于高光谱目标检测,在联合高光谱图像空间和光谱信息的基础上,建立了基于联合稀疏性约束的混合范数正则化数学模型,并利用交替方向乘子法对模型进行了优化求解。仿真实验结果表明,该方法能有效提高高光谱目标检测的准确性,降低虚警率。     

改进的粒子群算法多模态生物医学图像配准

多模态生物医学图像配准在医疗诊断、治疗方案的制定,以及身体机能的研究等方面起到越来越大的作用。如何将这些多模态信息融合在一起是目前研究的重点,目前,该融合主要基于图像强度信息的配准方法。该类方法通过最大化化图像间的相似度函数达到配准的目的,但配准过程中使用往往会出现参数变化非凸且不光滑的现象,因而,传统的局部最优方法通常不能得到较好的结果。粒子群算法是一种全局寻优算法,但传统的方法中受初始值的选取以及当前全局最优点的影响,易陷入局部最优。本文对其进行改进,使得即使在初始值离准确值较远时也能得到全局最优,并将该方法用于多模态医学图像配准中,得到了较好的结果。     

图像多重分形测度的速降函数投影方法与图像奇异性分析

该文给出了一个基于多重分形理论的图像奇异性分析框架.该框架通过定义在图像梯度级上的测度,证明了该测度在速降函数上的投影与尺度之间满足幂指数关系.给出了将图像分解为一系列具有不同奇异性指数和分数维的分形集合的分解算法.最后理论分析并提出了选择速降函数的基本原则,讨论了仅根据分形集合上的导数信息就可以重建该分形层面图像分量的重构算法.实验表明,该文给出的多重分形框架在图像奇异性检测和分析中具有十分重要的意义.     

全变差图像恢复的交替方向乘子法

针对图像恢复的全变差（TV）模型提出了一种基于交替方向乘子法的快速求解算法。通过变量替换将TV模型转化为与之完全等价的等式约束优化问题,然后用交替方向乘子法求解等式约束优化问题。实验结果表明,相对于FTVd方法,克服了FTVd方法的不稳定性,视觉效果更好,信噪比也得到了提高。     

压缩感知ISAR成像的全变差优化最小算法

对于逆合成孔径雷达(ISAR)目标成像,从少量压缩测量回波数据重建高分辨率运动目标是不适定问题,且观测噪声也会影响重建结果。在频率步进连续波 ISAR系统回波观测模型基础上,结合压缩感知原理,给出了一种基于全变差正则化的 ISAR压缩感知成像模型,通过将该优化模型转化为一系列简单代理函数进行求解,提出了一种快速优化最小算法。最后在不同回波信噪比条件下进行仿真验证。实验结果表明,当回波信噪比大于10 dB 时,本文方法明显优于距离-多普勒算法和基于L1范数的压缩感知成像方法。     

基于多尺度多方向熵差的二值图像边缘检测法

将信息熵引入到图像的边缘检测中,利用数据Gap统计方法的思想,提出了熵差的概念,建立了一种基于熵差的二值图像边缘检测模型,给出了边缘检测的算法,并通过图像边缘检测实例,与经典的sobel边缘检测法进行了比较.     

数字双边全变差滤波及非线性去噪

为了更好地滤噪,在研究基于数字滤波器的图像去噪问题的基础上,首先简洁地建立了双边滤波与最优能量泛函之间的理论联系,同时导出一类广义双边滤波器;然后基于双边滤波在阶数大邻域中的双重异性加权滤波机制,推广了Chan提出的数字全变差(TV)模型,提出了一种数字双边TV模型;随后,建立了基于数字双边TV模型的最优能量泛函,并且导出了适于高斯噪声和脉冲噪声两种情形的非线性数字双边全变差滤波器。实验结果显示,无论是在视觉效果方面,还是去噪后图像的峰值信噪比方面,双边全变差滤波都是对双边滤波和全变差滤波极为合理而有效的推广。尤其对于脉冲噪声,该双边全变差滤波的去噪性能明显优于中值滤波器,具有重要的实用价值。     

基于广义Huber-MRF图像建模的超分辨率复原算法

超分辨率图像复原是当今一个重要的热门研究课题.鉴于双边滤波优良的噪声抑制性和鲁棒的边缘保持性,提出一种双边滤波导出的广义MRF(Markov random field)图像先验模型.广义MRF模型不仅继承了双边滤波在阶数大邻域中的双重异性加权机制,且简洁地建立了双边滤波与Bayesian MAP(maximum a posterior)方法之间的理论联系.同时,由广义MRF模型导出了一种各向异性扩散PDE(partial differential equation)的改进数值解法.随后,在MRF-MAP框架下分别考虑高斯噪声和脉冲噪声两种情形,提出一种基于广义Huber-MRF模型的超分辨率复原算法,理论上保证具有严格全局最优解,并且利用半二次正则化思想和最速下降法求解相应的最小能量泛函.不论是视觉效果方面,还是峰值信噪比(PSNR)方面,实验结果都验证了广义Huber-MRF模型在超分辨图像复原中具有更强的噪声抑制性和边缘保持能力.     

基于HSV颜色空间的中国虚拟人脑图像自动分割方法

虚拟人图像是目前研究的重点,其中脑图像尤为突出.在HSV颜色空间中对虚拟人脑图像进行分析,可以加大当前数据与下层数据的区别,以利于目标的分析.给出一种改进的各向异性扩散方程,并构造混合信息场,以降低噪声、过渡区域等因素的影响;使用Ostu算法与一种新颖的快速符号表算法对饱和度信息场与色度信息场进行分类,得到灰质分割结果;并利用解剖学知识、区域信息以及数学形态学知识对亮度场信息进行分析,以修正分割结果,最终将脑组织分离出来.实验结果表明该算法能较精确地得到分割结果.