基于结构张量的图像插值方法

提出了一种新的图像插值算法,该算法利用局部结构张量所描述的图像几何特征增强了图像的边缘而不会产生伪影。在仿真实验中,应用该方法能够得到比传统的双线性和双三次插值方法更优的结果,特别是在边缘区域。而且该方法采用的插值格式能有效地减小计算量,适合实时应用。就提出的插值模型和一种基于变分的插值方法之间的关系进行了讨论,分析表明后者只是该模型的一个特例。     

基于三维结构张量的图像模糊度评价方法

根据图像二维结构张量的特性和清晰图像及其模糊副本之间存在较大差异的特点,构造单幅图像的三维结构张量,其特征值大小反映了图像的局部几何结构信息,并与图像的清晰度有关,据此提出基于三维结构张量的图像模糊度评价方法。对输入图像进行不同尺度的低通滤波,得到输入图像的2个副本,并将其分成互不重叠的块。通过计算各块的三维结构张量得到模糊度参数,将各块的模糊度参数和关注度系数加权得到整幅图像的模糊度参数,以模糊度参数的指数函数形式计算图像的模糊度。实验结果表明,该方法计算出的模糊度相对于图像的模糊程度是单调的,具有良好的抗噪性,并且符合人眼视觉系统特性。     

基于局部结构张量的图像三边滤波器

针对双边滤波器灰度相似权函数易受噪声影响且在图像细节区域滤波存在盲目性的问题,提出一种新的图像三边滤波器用以过滤高斯噪声。通过局部结构张量奇异值分解估计图像的几何结构信息,获得能够刻画图像内容差异的特征信息。在此基础上,设计基于图像特征分类的灰度相似权函数,同时通过引入结构相似权的方式将鲁棒的特征信息耦合到双边滤波器框架下,以保持更多的图像细节。利用三边加权提供更可靠的像素相似性度量方式,并采用局部自适应滤波参数选取方法进一步提高算法的滤波性能。实验结果表明,该滤波器在去除噪声的同时能够较好地保持图像的边缘、纹理等结构信息。     

基于DCT零系数与局部结构张量的局部模糊检测

针对当前相关图像模糊测量方法不能有效检测纹理平坦清晰区域的问题,提出一种新的图像局部模糊区域检测方法,将其应用于存在运动模糊的静态图像运动目标检测。对图像进行分块操作,计算离散余弦变换后的图像块中零系数的个数,数目较多的为模糊区域,较少的为清晰区域。对被判断为模糊区域的图像块,计算模糊区域中每一个像素点处的局部结构张量,对其进行奇异值分解,根据奇异值局部方向一致性度量准则,获得准确的模糊区域。实验结果表明,与现有的SVD,DCT等方法相比,该方法可以较准确地实现对局部模糊图像的模糊度量。     

基于迹的非线性结构张量

提出一种新的非线性结构张量计算方法,扩展了基于迹的PDE正则化方法,使其适用于矩阵值数据场;利用该方法平滑结构张量,得到基于迹的非线性结构张量;并给出了新的结构张量在去噪领域的应用.实验结果表明:文中方法具有较好的鲁棒性.     

基于结构张量的图像修复方法

针对传统各向异性扩散方程在修复图像时仅考虑梯度模的大小,且在修复彩色图像时易产生虚假边缘等缺陷,提出基于结构张量的图像修复方法。将结构张量作为各向异性扩散方程的扩散系数,实现在不同区域有不同的扩散方式。实验结果显示:该方法与整体变分(TV)和BSCB方法相比,提高了图像修复效果,有效地完成对于彩色图像的修复。     

结合半局部信息与结构张量的无监督纹理图像分割

针对纹理的半局部性质与方向性,提出一种基于活动轮廓的无监督双纹理图像分割方法。首先分析基于半局部信息的纹理特征表示方法,指出其不能有效区分纹理的方向特征。然后利用半局部信息结合非线性结构张量构造4通道纹理特征,采用混合高斯模型作为纹理特征的概率密度函数,模型的数值求解采用分裂Bregman方法。新方法充分考虑纹理结构的周期性与方向特性,实验结果表明,其能够处理复杂的双纹理图像分割任务,同时具有高效与无监督特性。     

基于结构张量的Non-Local Means去噪算法研究

非局部平均是当前一种新兴而有效的图像去噪方法。为了能充分利用数字图像局部几何结构的自相似性,同时由于结构张量可有效刻画数字图像的局部几何结构特征,进而提出了基于结构张量相似性度量的非局部平均去噪算法。实验结果验证了该算法抑制噪声的有效性,同时能很好地保持边缘等细节特征,峰值信噪比得到有效提高。     

基于轮廓波数字水印的JPEG图像质量评价方法

半参考图像质量评价方法是一种利用原始图像的部分信息对失真图像进行质量预测的方法,提出了一种基于轮廓波变换数字水印的JPEG图像压缩半参考质量评价方法。首先参考人类视觉系统（Human Visual System,HVS）的思想,选取轮廓波变换的低频区域作为水印嵌入区域,从而生成半脆弱数字水印。然后根据已嵌入水印图像与原始图像之间的结构相似度（Structural Similarity,SSIM）的值,设计自适应水印嵌入系统,以保证水印的不可见性。最后分别在LIVE图像数据库2和TID2008图像数据库中,根据已嵌入水印图像进行数据库重建,并测试该算法的性能。实验结果对比显示,该算法与其他算法相比较,具有较好的准确性、单调性以及一致性,能够较好地反应JPEG失真图像的质量。     

基于TV与SSIM的图像质量评价方法

提出一种基于全变分(TV)模型与结构相似度(SSIM)的图像质量评价方法。对待评价图像进行主动定量加噪,得到降质图像,利用自适应的TV去噪模型得到消噪图像,采用SSIM方法对待评价图像与消噪图像进行全参考评价,得到待评价图像的无参考评价指标。采用标准测试图像和LIVE库的降质图像进行实验,结果表明,该方法可在无参考图像的条件下对图像质量进行评估,评价结果与主观评价结果具有较高的一致性。     

图像结构失真的编码质量评价

客观图像质量评价方法——自动评价图像质量使其与主观感受一致, 对于很多图像和视频处理应用特别是图像编码具有重要意义。提出了一种基于结构失真的图像编码质量客观评价方法。首先根据匹配追逐算法将参考图像在基函数上进行投影分解按照重要性排列获得结构信息,并给出结构重要性度量,然后利用该信息计算编码图像的结构信息,比较编码前后结构信息的差异作为客观质量评价度量,其中在匹配追逐算法中,选取了2维可分离的Gabor基函数集作为字典。实验结果显示,上述方法与主观质量评价值有很好的一致性。     

基于三线性张量生成图像的方法

介绍了一种新的基于代数约束的图像生成方法,用于从两幅不同角度的参考图像生产另一幅新的视角图像,即二次投影。该方法在极线几何的基础上,通过研究物体在三个不同透视投影平面上对应点之间的相互关系,得到描述不同图像上对应点关系的一个三线性张量。由此张量和参考图像便能得到新图像和参考图像之间的关系,进而生成新的视角图像。和其他基于图像的二次投影方法相比,这里仅需要两幅参考图像,且实现方法简单快速。实验给出了     

结合HVS及SSIM的无参考模糊图像评价方法

针对传统无参考模糊图像质量评价算法未考虑人类视觉系统在模糊检测时的有限性这一缺点,提出了一种结合人类视觉特性及结构相似度的无参考图像质量评价方法。该方法向原始输入图像增加低通滤波器生成重新模糊图像;之后创建一个以原始输入图像的边界点为中心的强边界像素块集合;分别计算集合中像素块与对应的重新模糊图像中像素块间的结构相似度指数;所得的全部结构相似度指数的均值作为最终的原始输入图像的模糊值。基于LIVE模糊图像数据库的实验结果表明,该方法有较好的性能,其计算结果与主观统计值的线性相关系数及斯皮尔曼等级相关系数分别为0.9298及0.9318。     

基于曲率保持PDE的非线性结构张量

提出了一种基于曲率保持扩散方程的非线性结构张量计算方法。在讨论了非线性结构张量算法必须满足3个条件的基础上,指出了基于散度的非线性结构张量与基于迹的非线性结构张量在提取图像二维结构信息时的不足;将曲率保持正则化方法用于平滑结构张量,使得新的非线性结构张量具有更好的结构估计能力。实验结果表明：该文方法对噪声图像仍能取得较好地局部结构估计结果。     

基于结构张量的GrabCut图像分割算法

传统的Grab Cut图像分割方法大多基于图像的像素值建立图模型,未考虑到彩色图像中丰富的纹理信息。为此,提出一种新的Grab Cut模型图像分割算法。对比基于结构张量的Grab Cut分割方法和传统Grab Cut分割方法的结果,利用结构张量和像素值构建紧缩的结构张量。为提高计算的简洁性和高效性,将Grab Cut方法构建的混合高斯模型扩展到张量空间,并用Kullback-Leible散度代替常用的黎曼度量。在合成纹理图像和自然图像上进行的实验结果表明,与Carsten Rother,GACWRF等方法相比,该算法具有更精确的分割效果,不仅实现了纹理信息与颜色信息的无参融合,而且提高了计算效率。     

基于图像局部几何结构的SAR图像降噪与增强*

研究了基于图像局部几何结构对SAR图像进行各向异性扩散滤波降噪。首先,回顾各向异性扩散滤波的PM模型、Weickert模型和Tschumperle的迹模型,分析指出迹模型能够依据图像局部几何结构进行定向扩散滤波且扩散程度由扩散率函数决定,扩散过程可控,意义直观;继而,根据扩散系数的构建原则,构建了新的兼容图像增强、扩散幅度可调整的扩散率函数,并用于SAR图像降噪。实验结果表明,运用此函数不仅有效抑制了相干斑噪声,还保持并增强了边缘细节,取得了理想的效果。     

一种基于结构张量的运动物体分割方法

视频中运动物体的分割是众多视频应用的前提。视频可以看作是三维时空中的对象,通过邻域的灰度值的结构方向来分析视频的运动。提出了时空结构张量进行运动物体分割的方法。首先分析了视频中物体的运动与灰度的变化的关系,然后删除了三维结构张量中与时间无关的信息,并将此时空结构张量用于视频中运动物体的分割。实验表明时空结构张量运动物体分割方法相对于传统的结构张量,分割准确,计算简单。     

基于质量评价量和方差分析的图像篡改检测

针对数字图像篡改问题,提出一种利用方差分析选择图像质量参数以实现篡改图像盲检测的方法。使用4种噪声模拟数字图像篡改方式,通过方差分析选出对篡改较为敏感的图像质量评价参数,结合图像小波高阶特征函数统计矩,建立篡改检测算法的特征模型,利用LibSVM对其进行训练和分类。仿真结果显示,该方法相比同类方法平均检测率提高了1.3%~15%。     

一种融合结构张量与非局域全变分的图像去噪方法

针对图像去噪中纹理与结构保持,提出了一种融合结构张量与非局域全变分的图像去噪模型。该模型利用非局域思想对图像中的各个像素点进行建模,定义了融合图像非局域信息与结构张量的相似性权重,一方面度量patch间的灰度相似性,能够较好的保持图像的纹理特性;另一方面兼顾图像的几何结构特性,能够调节不同对比度patch之间权重,尤其是提高了低对比度区域的权重值,同时较少阶梯效应的产生。数值实验表明本文方法在去噪的同时很好的保留了图像纹理细节与几何结构信息。     

基于结构张量的三维地震图像增强方法

为降低三维地震图像噪声和增强图像横向分辨率,提出了基于结构张量的地震图像纹理增强方法。针对具有复杂纹理的三维地震图像结构张量,将非线性各向异性扩散图像边缘增强滤波与最优旋转不变性的微分滤波器相结合,用于检测纹理边缘和判断连续区域。通过检测三维地震图像结构张量的方差变化程度,实现增强图像纹理边缘的同时避免因算法误差导致的图像模糊。分析结果表明,该方法适用于地震图像增强,可以有效地提高三维地震图像质量,并且清晰地刻画图像中构造特征。