自适应非局部patch正则化图像恢复

 非局部均值利用图像自相似性,有效保持了图像的几何结构信息.提出了非局部patch正则和TV正则结合的图像恢复模型,利用改进的结构张量矩阵构造自适应非局部权函数,根据像素的局部结构计算图像中patch的相似性,提高了图像结构信息的保持性能.在数值解法上,采用分裂Bregman算法迭代求解模型,得到简单快速的迭代形式.数值实验证明所提出方法在提高恢复图像质量和算法效率上都有显著改进.     

具有纹理保持能力的四阶偏微分方程去噪方法

虽然四阶偏微分方程图像去噪方法能得到较好的分段光滑的结果,但这类方法常破坏图像的纹理信息。提出了一种具有保持图像纹理信息能力的四阶偏微分方程去噪模型。利用垂直于梯度方向的图像二阶导数设计了一种新的代价函数。证明了该函数解的存在性与唯一性并给出了其对应的Euler-Lagrange方程。在实验方面,用大量真实的纹理图像验证了新方法。实验结果表明,新方法在去噪的同时图像的边缘与细节得到了较好的保持。     

提高斜模式遥感图像有效分辨率的方法

利用梯度保真项具有补偿高频信息的能力,提出一种变分偏微分方程复原方法,用于提高斜模式遥感图像的有效分辨率.分析了斜模式采样条件下混叠现象的产生机理;用最佳倒易晶胞理论求出受混叠与噪声影响最小的斜模式采样图像频谱;对该图像频谱用文中方法去除模糊以得到分辨率提高的图像.实验结果表明,该方法能较好地去除混叠、模糊以及噪声对图像质量的影响,复原图像的信噪比高.     

基于整数小波变换的图像鉴定数字水印技术

该文提出了一种基于整数小波变换的数字水印技术。首先,由原始图像边缘图的 Ｈａｓｈ函数输出的信息摘要比特流生成水印序列。然后,提出了一种整数小波域利用平移窗的多比特水印嵌入的非线性方法,并实现了脱离原始图像的具有高概率检测能力的水印检测方法。实验结果表明这是一种行之有效的图像鉴定方法。     

图像稀疏表示的结构自适应子空间匹配追踪算法研究

如何设计高效的图像稀疏表示模型及其分解算法是稀疏表示领域的研究热点.文中首先构建了图像的结构自适应多成分稀疏表示模型,该模型采用相对阈值标准对图像进行结构自适应的四叉树区域剖分,并将其分类为平滑、边缘和纹理结构的同性区域,构建与其结构形态相一致的多成分字典进行表示.进一步提出了一种结构自适应的子空间匹配追踪图像稀疏分解算法,将每一区域只在与其结构类型相一致的单一结构类型子成分字典中进行低维子空间搜索,降低了图像维数与字典搜索复杂度,提高了稀疏分解效率.实验结果验证了文中算法的有效性.     

脑MR图像互信息最大的凸优化分割模型

脑MR图像中普遍存在灰度不均匀性,传统的分割方法无法得到理想的脑组织分割结果.为此提出一种基于互信息最大化准则的变分水平集凸优化分割模型.首先建立最大化图像灰度与标记之间互信息能量的分割模型,并融入偏移场信息;对模型进行水平集表示和凸优化后,再引入边缘指示函数加权的总变差范数;最后采用SplitBregman方法快速求解.实验结果表明,该模型可以得到较准确的脑组织分割和偏移场矫正结果,对噪声和灰度不均匀性有很好的鲁棒性.     

分数阶图像去噪变分模型及投影算法

在图像去噪同时保持图像的纹理等细节是非常重要的。首先利用分数阶导数定义了新的分数阶有界变差函数空间,然后利用分数阶有界变差空间及负指数Sobolev空间,提出了分数阶变分图像去噪模型,最后提出了求解分数阶变分模型的投影算法并证明了算法的收敛性。实验结果表明,分数阶变分模型在提高峰值信噪比和保持图像纹理细节两个方面都非常有效。     

稀疏性正则化的图像泊松恢复模型及分裂Bregman迭代算法

生物医学、天文等成像系统通常会受到泊松噪声的干扰, 基于图像在过完备字典下的稀疏表示, 在贝叶斯最大后验概率估计框架下, 建立了针对泊松噪声的稀疏性正则化图像恢复凸变分模型, 采用负log的泊松似然函数作为数据保真项, 模型中非光滑的正则项约束图像表示系数的稀疏性, 并附加恢复图像的非负性约束. 进一步, 基于分裂Bregman方法, 提出了求解该模型的多步迭代快速算法, 通过引入辅助变量与Bregman距离, 可将原问题转化为两个简单子问题的迭代求解, 大幅度降低了计算复杂性. 实验结果验证了本文模型与数值算法的有效性.     

基于l~1范数的新型脉冲噪声数字滤波器

旨在研究非线性数字滤波器设计问题。基于稳健统计理论和双边滤波思想,首先提出稳健的图像复原统一框架,并由此导出一种数字滤波器的统一设计框架,简洁地建立了非线性数字滤波器与最优能量泛函框架之间的理论联系。基于统一设计框架,随后提出了一种新型脉冲噪声滤波器,即双边l1滤波器。双边l1滤波器赋予噪声点的权重相对于图像信息的权重接近于零,更好地抑制了噪声点对滤波过程的影响,比中值滤波器具有更为鲁棒的滤波机制。实验结果验证了双边l1滤波器抑制脉冲噪声的有效性。     

新型梯度倒数加权滤波器

受经典梯度倒数加权滤波器的启发 ,提出了一种应用于图像去噪的新型非线性数字滤波器 ,称之为新型梯度倒数加权滤波器 .该数字滤波器解决了总体变差最小模型的全局最优解问题 .大量的实验表明 ,该滤波器在抑制大部分噪声的同时很好的保留了图像的细节信息