基于Contourlet变换和分水岭分割的红外图像分割研究
基于分水岭算法的遥感图像分割方法研究
基于分水岭算法的遥感图像分割方法研究
遥感图像分割是将遥感图像分成不同区域的过程,用于提取地物信息和地图制图等应用。
基于分水岭算法的遥感图像分割方法是一种常用的分割方法。
分水岭算法基于图像中明显的梯度梯度变化,将图像分割成不同的区域。
本文将讨论基于分水岭算法的遥感图像分割方法。
分水岭算法的思想是将图像中的像素点看作梯度值,然后从梯度最小值的位置开始,让梯度值不断上升,直到与相邻像素梯度发生冲突。
这样,图像就可以被分割为相邻的区域,并且每个区域内的像素梯度值相同。
在分水岭算法中,一些重要的操作,如距离变换和标记等,都是用于解决边界问题的。
1. 对遥感图像进行预处理,将图像平滑化、去噪等操作。
2. 使用梯度检测算法对图像进行梯度计算,得到梯度图像。
3. 对梯度图像进行距离变换,得到距离图像。
5. 对分割图像进行形态学操作,如膨胀、腐蚀等操作,得到分水岭标记。
7. 对分水岭图像进行过滤和合并操作,得到最终分割结果。
基于分水岭算法的遥感图像分割方法可以有效地提取地物的空间信息,尤其在大尺度的遥感图像上,具有较好的效果。
但是,该方法容易出现过分割和欠分割的情况,这需要根据实际情况对算法进行优化和调整。
总之,基于分水岭算法的遥感图像分割方法是一种比较常用的算法,可以用于提取地物信息、地图制图等应用。
随着计算机算力的提高和算法的改进,分水岭算法的应用前景将会更加广泛。
基于Contourlet变换和模糊理论的红外图像增强算法
( c o l f n r t n a dE e t nc , e i s tt o e h o g , e ig1 0 8 , hn ) S h o o f ma o n l r is B in I tue f c n l y B i n 0 0 1 C ia Io i co jg n i T o j
C n o r tt n fr sp r r d o h rgn li f r d i g w a b a n lw— a s s b a d a d b n ・ a s s b o tu l r so e a m i e ome n t e o ia n r e ma e, e c n o ti o p s u b n n a d p s u — f i a
与模 糊理 论 的红外 图像增 强算 法。 首先对 图像进 行 C n ul 变换 , 到 多尺 度 多方 向的低 通 ot r t o e 得 子 带和 带通子 带。对低 通 子带 , 行基 于子 带 系数最 大最小值 的线性 变换 , 高 图像 的整体对 进 提
比度 ; 于 带通 子 带 , 对 先估 计 噪 声 阈值 , 子 带 系数进 行 抑 制 噪声 处理 , 对 然后 通 过模 糊 增 强算
・ 红外技 术 ・
基 于 C nor t 换 和模 糊 理 论 的红外 图像 增 强算 法 ot l 变 ue
彭 洲 , 保 军 赵
( 北京理工大学信息与电子学院 , 北京 10 8 ) 00 1
摘
要 : 外 图像具 有 噪声大 、 比度 低 等特 点 , 对 该 特 点 , 出 了一种 基 于 C no r t 红 对 针 提 o t l 变换 ue
基于Contourlet变换的红外图像去噪技术
基于Contourlet变换的红外图像去噪技术
周欣;林玉池;宋;乐;黄银国
【期刊名称】《传感器与微系统》
【年(卷),期】2008(027)003
【摘要】研究了一种基于Contourlet变换的红外图像去噪技术.在Contourlet域中使用硬阈值函数对Con-tourlet变换后的系数进行处理,经反变换即可得到较好的去噪图像.实验结果表明:与传统的小波阈值去噪方法相比,该方法能够更有效地保留红外图像的细节和纹理,具有更好的视觉效果和较优的信噪比.
【总页数】3页(P37-38,42)
【作者】周欣;林玉池;宋;乐;黄银国
【作者单位】天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室,天津,300072;天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室,天津,300072;天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室,天津,300072;天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室,天津,300072;天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室,天津,300072
【正文语种】中文
【中图分类】TP751
【相关文献】
1.基于贝叶斯双变量模型和Contourlet变换相结合的红外图像去噪 [J], 杭丹萍;梁栋;马雪亮;韦卫东;唐王琴;徐慧
2.基于Contourlet变换的红外图像序列小目标检测技术 [J], 罗子娟;吴一全
3.基于稀疏编码收缩和Contourlet变换的红外图像去噪 [J], 陈盛双;张富铭;王传廷;赵鹏
4.基于Contourlet变换的红外视频监控图像去噪算法研究 [J], 王博;张成;车进
5.基于改进邻域收缩法的非下采样Contourlet变换域红外图像去噪 [J], 齐乃新;曹立佳;杨小冈;陈世伟
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一种基于非采样Contourlet变换红外图像与可见光图像融合算法
一种基于非采样Contourlet变换红外图像与可见光图像融合算法张强;郭宝龙【期刊名称】《红外与毫米波学报》【年(卷),期】2007(26)6【摘要】针对同一场景红外图像与可见光图像的融合问题,提出了一种基于非采样Contourlet变换(Nonsubsampled Contourlet Transform,NSCT)图像融合算法.算法首先采用NSCT对源图像进行多尺度、多方向分解,得到低频子带系数和各带通方向子带系数.然后,针对低频子带系数的选择,提出了一种基于红外图像与可见光图像物理特征的"加权平均"系数选择方案;针对各带通方向子带系数的选择,结合人眼视觉特性,提出了一种基于区域能量匹配的系数选择方案,得到融合图像的NSCT 系数.最后经过NSCT逆变换得到融合图像.实验结果表明该算法可获得较理想的融合图像,其融合效果优于传统的基于离散小波变换以及离散小波框架变换的图像融合算法.【总页数】5页(P476-480)【作者】张强;郭宝龙【作者单位】西安电子科技大学机电工程学院,智能控制与图像工程研究所,陕西,西安,710071;西安电子科技大学机电工程学院,智能控制与图像工程研究所,陕西,西安,710071【正文语种】中文【中图分类】TP391【相关文献】1.一种基于非采样Contourlet变换的图像融合算法 [J], 李美丽;王红梅;李言俊;张科2.基于区域分割和非采样Contourlet变换的红外和可见光图像融合 [J], 杨粤涛;朱明;贺柏根;高文3.基于非采样Contourlet变换的红外与可见光图像融合方法 [J], 柴奇;杨华;杨伟4.一种基于非采样Contourlet变换的图像融合算法 [J], 黄克宇;李敏;何玉杰;梁婷5.基于非抽样Contourlet变换的红外图像和可见光图像融合算法 [J], 何国栋;梁栋;姚红;夏颖;李新华因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
基于分水岭算法的遥感图像分割方法研究
基于分水岭算法的遥感图像分割方法研究遥感图像分割是遥感图像处理中的一项重要任务,它的目的是将图像中的不同区域分割成具有相似特征的子区域。
这项工作在农业、环境监测、城市规划等领域有着重要的应用价值。
分水岭算法是一种常用的图像分割方法,它基于图像中的灰度梯度信息来实现分割。
本文将围绕基于分水岭算法的遥感图像分割方法展开研究,探讨其原理、实现过程以及应用效果。
一、分水岭算法原理及应用分水岭算法最初来源于地质学中的地下水分割理论,后来被引入到图像处理领域中。
它的原理是将图像看作地形地貌,图像中的亮度信息对应地形的高度,然后利用不同区域之间的梯度信息来确定分割线,实现图像的分割。
在遥感图像处理中,分水岭算法被广泛应用于不同类型的地物分割,包括植被、水域、建筑等。
分水岭算法的基本思路是从图像中的局部最小点(或者称为浸没点)出发,构建出一系列的水域,然后根据这些水域的相互关系来确定整个图像的分割线。
在遥感图像中,这些局部最小点往往对应着不同的地物或者地物边界,因此通过分水岭算法可以实现对图像中不同地物的精确分割。
分水岭算法还可以应用于图像的边缘检测、纹理分割等领域。
基于分水岭算法的遥感图像分割方法一般包括以下几个步骤:预处理、特征提取、分水岭算法实现和结果后处理。
在预处理阶段,需要对原始遥感图像进行几何校正、大气校正等操作,以保证图像的质量和准确性。
接下来进行特征提取,一般采用像元级的特征提取方法,包括灰度、颜色、纹理等特征。
然后利用这些特征信息构建图像的梯度信息,为后续的分水岭算法做准备。
分水岭算法的实现一般使用连通区域分割算法(Watershed segmentation algorithm),它是一种基于梯度信息的像素聚类算法,能够根据图像的梯度分布实现对图像的分割。
在算法实现过程中需要注意对梯度信息进行分析和处理,以保证分割结果的准确性和可靠性。
最后对得到的分割结果进行后处理,包括去除小面积的噪声点、填补分割线等操作,以得到最终的分割图像。
Contourlet变换在可见光与红外图像融合中的应用
<div class="article_tit"> Contourlet变换在可见光与红外图像融合中的应用</div> <span>作者 : 李喆赵昊</span> <p> 摘要:Contourle变换是一种新的图像多尺度,多方向的表示方法,适合表达具有丰富细节信息及方向信息的图像。
它的高频方向子带,捕获了许多传感器图像的显著特征。
为了实现红外与可见光图像的融合,采用一种基于Contourlet变换的融合算法,对不同的融合规则对低频子带和多方向的高频子带系数进行融合。
对比实验结果表明,在此提出的方法可以获得较好的融合效果,优于基于小波变换的图像融合算法。
<br/> 关键词:图像融合; Contourlet 变换;红外;可见光 <br/> 中图分类号:TN919-34 文献标识码:A 文章编号:1004-373X(2011)24-0093-03 <br/> <br/> <br/> Application of Contourlet Transform in Visible and Iinfrared Images Fusion <br/> <br/> LI Zhe, ZHAO Hao <br/> <br/> (Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing 210016, China) <br/> <br/> Abstract: The Contourlet transform is a new image multiscale and multi-direction representation suitable for expressing the images with rich detail information and direction information. An infrared and visible image fusion algorithm based on the Contourlet transform is adopted to fuse the low frequency subband coefficients and the high frequency subband coefficients in all directions by suitable fusion rules. The fusion images are reconstructed by using the fusion coefficients. The experimental results show that this algorithm proposed above can get better fusion results than that of wavelet tranform image fusion. <br/> Keywords: image fusion; Contourlet transform; infrared image; visible image <br/> <br/> 收稿日期:2011-08-07 <br/> 基金项目:国家大学生创新性实验计划基金资助项目 <br/> (101028713) <br/> 0 引言 <br/> 图像融合是指将来自不同传感器的同一目标或同一场景的多幅图像进行综合,得到更为准确、可靠、全面的图像描述的处理过程,属于信息融合范畴。
基于分水岭算法的遥感图像分割方法研究
基于分水岭算法的遥感图像分割方法研究【摘要】本文研究了基于分水岭算法的遥感图像分割方法。
首先介绍了分水岭算法的原理,然后对遥感图像分割技术进行了综述。
接着详细探讨了基于分水岭算法的遥感图像分割方法,并设计了相应的实验进行结果分析。
进一步对算法进行了优化和改进。
在讨论了分水岭算法在遥感图像分割中的应用,总结了研究成果,并展望了未来的研究方向。
通过本研究,提出了基于分水岭算法的遥感图像分割方法在实际应用中的潜力和局限性,为遥感图像处理领域的进一步研究提供了有益参考。
【关键词】遥感图像分割、分水岭算法、遥感图像处理、图像分割技术、实验设计、结果分析、算法优化、研究成果、未来展望1. 引言1.1 研究背景遥感图像分割作为遥感图像处理中的重要技术,对于地质勘探、环境保护、农业监测等领域具有重要的应用价值。
传统的遥感图像分割方法存在着受到影响较大的噪声、复杂纹理、光照变化等问题,导致分割结果的准确性和稳定性难以保证。
如何提高遥感图像分割的准确性和效率成为了当前研究的热点之一。
本研究旨在探讨基于分水岭算法的遥感图像分割方法,通过对算法原理、技术综述以及实验设计与结果分析等方面的研究,旨在提高遥感图像分割的准确性和效率,为遥感图像分割技术的进一步发展提供参考和借鉴。
1.2 研究意义遥感图像分割是遥感领域中的重要研究方向,其在农业、城市规划、环境监测等领域具有广泛的应用前景。
研究基于分水岭算法的遥感图像分割方法具有很大的意义。
随着遥感技术的不断发展,遥感图像的分辨率和数据量不断增加,传统的图像分割方法已经难以满足高效、准确的需求。
基于分水岭算法的遥感图像分割方法可以有效地处理高分辨率遥感图像,提高分割的准确性和效率。
基于分水岭算法的遥感图像分割方法在实际应用中具有较强的鲁棒性,能够有效克服遥感图像中存在的噪声、阴影等问题,提高分割结果的质量。
该方法还能够根据目标物体的特征进行分割,从而实现对复杂场景的精确识别与分割。
基于Contourlet变换的红外弱小目标检测新方法
基于Contourlet变换的红外弱小目标检测新方法吴文怡1,吴一全 2(1南京航空航天大学信息科学与技术学院;江苏南京;210016;2 南京航空航天大学信息科学与技术学院;江苏南京;210016)摘要:本文研究存在背景干扰和噪声情况下的红外图像中弱小运动目标的检测问题,提出了一种基于Contourlet变换的红外弱小目标检测算法。
首先对图像进行Contourlet变换,利用Contourlet分解后子图像的特性抑制背景和去除噪声,实现目标的最终检测。
通过实验在含有随机目标的红外序列图像中的应用,并与小波变换进行比较,证明了算法的有效性。
关键词:红外弱小目标;Contourlet变换;抑制背景;去噪声A New Method of Infrared Dim Targets DetectionBased on Contourlet TransformWu Wenyi1, Wu Yiquan2(1 College of Information Science and Technology, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics; Nanjing China;210016;2. College of Information Science and Technology, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics; Nanjing China;210016)Abstract: The problem of detecting dim moving targets in infrared image sequences that also contain moving nuisance objects and background noise is addressed in this paper.A new dim target detection approach based on contourlet transformation is put forward.According to the features of the decomposing images after contourlet transform, the background clutter and noise is eliminated and the final detecting of the target is realized. Comparing to wavelet transformation, the effectiveness of this new method is demonstrated by applying the resulting algorithm to infrared images containing targets of opportunity.Key words: infrared dim target;contourlet transform;background suppression;noise eliminate引言为了尽可能早地发现目标,使武器系统有足够的反应时间,要求目标在很远处就能被检测到,此时目标的成像面积往往只有一个或几个像素。
基于分水岭算法的遥感图像分割方法研究
基于分水岭算法的遥感图像分割方法研究
分水岭算法是基于流域分割理论的数学方法。
可以将图像看作一个三维表面,其中两个坐标表示图像的空间位置,第三个坐标表示像素的灰度值。
在这个三维表面中,分水岭就是指灰度值相同的位置,它在图像中相当于一个分界线,两侧的区域被分割开来。
1. 定义梯度图像:梯度图像是指遥感图像中每个像素点的灰度值与周围像素点的灰度值之差。
2. 构建距离变换图像:距离变换是指利用梯度图像计算出该像素点与最近水平线之间的距离。
3. 寻找分水岭:将距离变换图像中的局部极大值(也即梯度较大的区域)作为分水岭的候选区域。
4. 分割操作:根据选定的分水岭对遥感图像进行分割操作,将图像分成若干个区域。
5. 优化分割结果:对分割结果进行后处理,将不相关的区域合并,保留有意义的区域。
基于分水岭算法的遥感图像分割方法有许多不同的实现方式,在实际应用中需根据具体的需求和图像特点选择合适的方法。
例如,可以通过调整图像中的阈值、滤波器参数或者使用其他算法对分割结果进行优化。
总之,基于分水岭算法的遥感图像分割方法是一种有效的分割方法,具有不受形状、大小和拓扑结构限制等优点。
虽然在实际应用中仍存在对算法的优化和改进的需求,但已经被广泛应用于农业、林业、城市规划等领域,具有很高的应用价值。
基于Contourlet变换和奇异值分解的图像零水印算法研究【开题报告】
毕业设计开题报告电子信息科学与技术基于Contourlet变换和奇异值分解的图像零水印算法研究一、选题的背景与意义随着信息时代的到来,特别是Internet的普及,信息的安全保护问题日益突出。
当前的信息安全技术基本上都以密码学理论为基础,无论是采用传统的密钥系统还是公钥系统,其保护方式都是控制文件的存取,即将文件加密成密文,使非法用户不能解读。
但随着计算机处理能力的快速提高,这种通过不断增加密钥长度来提高系统密级的方法变得越来越不安全。
另一方面,多媒体技术已被广泛应用,需要进行加密、认证和版权保护的声像数据也越来越多。
数字化的声像数据从本质上说就是数字信号,如果对这类数据也采用密码加密方式,则其本身的信号属性就被忽略了。
最近几年,许多研究人员放弃了传统密码学的技术路线,尝试用各种信号处理方法对声像数据进行隐藏加密,并将该技术用于制作多媒体的“数字水印”。
数字水印技术是指用信号处理的方法在数字化的多媒体数据中嵌入隐蔽的标记,这种标记通常是不可见的,只有通过专用的检测器或阅读器才能提取。
已有的数字水印方法为了嵌入水印信息都对原图像数据采用各种方法或多或少地进行了修改,这样做使其鲁棒性和安全性受到限制。
零水印是不对原图像数据进行修改的一种新的数字水印技术,零水印技术能够很好地解决了不可见数字水印的可感知性和鲁棒性之间的矛盾。
目前,数字水印的研究主要是空域和变换域的研究,由于空域嵌入水印鲁棒性比较差,在嵌入水印时候能量难以控制等缺点,现在已经很少使用了,而变换域嵌入水印极大程度上克服了以上两个缺点极大的提高了鲁棒性所以广泛被人们所采用。
在变换域的研究变换域中的小波变换可以较好的描述奇异点,但不能对奇异点出的纹理方向加以描述。
然而,近年来出现的Contourlet变换是一种新的图像二维表示方法,具有多分辨率、局部定位、多方向性、近邻界采样和各向异性等性质。
图像的奇异值对几何失真具有不变性。
因此,在图像的奇异值中嵌入水印对几何攻击具有很好的鲁棒性。
基于分水岭算法的遥感图像分割方法研究
基于分水岭算法的遥感图像分割方法研究遥感图像分割是指将遥感图像划分为若干个具有相似特征的区域的方法。
分水岭算法是一种经典的图像分割方法,它利用图像的亮度信息和边缘信息将图像分割为不同的区域,被广泛应用于遥感图像分割领域。
本文将围绕基于分水岭算法的遥感图像分割方法展开研究。
介绍分水岭算法的原理。
分水岭算法将图像看作一个地形图,亮度高的像素表示山峰,而亮度低的像素表示水流。
算法首先利用亮度信息计算图像的梯度,得到图像的边缘信息。
然后,根据边缘信息构建图像的水流网络,将水流从高处流动到低处。
根据水流的分流情况划分图像的不同区域。
讨论分水岭算法在遥感图像分割中的应用。
利用分水岭算法可以有效地划分遥感图像中的不同地物区域,如建筑物、水体、植被等。
通过对图像进行预处理,如平滑滤波、亮度调整等,可以提取出清晰的边缘信息。
然后,根据边缘信息构建水流网络,并利用分水岭算法分割图像。
根据分割结果可以进一步进行地物提取、分类等应用。
分析基于分水岭算法的遥感图像分割方法的优缺点。
基于分水岭算法的遥感图像分割方法具有以下优点:能够获取图像中不同地物的边界信息,有利于进行地物提取和分类。
算法简单,易于实现,并且不需要训练样本。
该方法也存在一些缺点:对图像的预处理较为敏感,需要进行适当的参数调节。
容易受到噪声的干扰,导致分割结果不准确。
在实际应用中,需要结合其他方法对分割结果进行优化。
展望基于分水岭算法的遥感图像分割方法的发展趋势。
随着遥感技术的不断发展和数据量的增加,基于分水岭算法的遥感图像分割方法仍然具有广阔的研究空间。
未来的研究可以从以下几个方面展开:通过改进图像的预处理方法,提高算法的鲁棒性和准确性。
结合机器学习等方法,进一步优化分割结果。
探索基于深度学习的分水岭算法,提高遥感图像分割的自动化和精度。
基于分水岭算法的遥感图像分割方法在遥感图像处理领域具有重要的研究价值和应用前景。
通过对其原理和应用进行深入研究,可以进一步完善该方法,并为遥感图像分割提供新的思路和方法。
基于区域分割和非采样Contourlet变换的红外和可见光图像融合
基于区域分割和非采样Contourlet变换的红外和可见光图像融合杨粤涛;朱明;贺柏根;高文【期刊名称】《激光与红外》【年(卷),期】2010(040)011【摘要】针对同一场景的红外和可见光图像,提出一种基于OTSU递归分割算法的区域分割和非采样Contourlet变换的红外和可见光图像融合算法.首先,对红外和可见光图像进行区域分割和区域关联,关联映射图分为目标区域、背景区域和灰度区域.随后,应用NSCT变换对图像进行多尺度、多方向分解,按照关联映射图中三个区域对NSCT分解后的高低频子带系数进行区域划分,根据不同区域的特性在NSCT域设计不同的融合规则.最后,进行重构得到融合图像.对三组不同场景图像的实验结果进行主观目视判别和客观性能评价,对比基于像素和邻域能量的融合算法,本文算法不仅能较全面的保持可见光图像中的光谱信息,而且能够有效、准确的提取红外图像的热目标信息,优于传统的基于像素和邻域能量的融合算法,可获得较理想的融合图像.【总页数】8页(P1250-1257)【作者】杨粤涛;朱明;贺柏根;高文【作者单位】中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林,长春,130033;中国科学院研究生院,北京,100039;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林,长春,130033;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林,长春,130033;中国科学院研究生院,北京,100039;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林,长春,130033;中国科学院研究生院,北京,100039【正文语种】中文【中图分类】TP391.4【相关文献】1.采用非采样Contourlet变换与区域分类的红外和可见光图像融合 [J], 张蕾;金龙旭;韩双丽;吕增明;李新娥2.基于非下采样Contourlet变换和稀疏表示的红外与可见光图像融合方法 [J], 王珺;彭进业;何贵青;冯晓毅;阎昆3.一种基于非采样Contourlet变换红外图像与可见光图像融合算法 [J], 张强;郭宝龙4.基于非采样Contourlet变换的红外与可见光图像融合方法 [J], 柴奇;杨华;杨伟5.基于非抽样Contourlet变换的红外图像和可见光图像融合算法 [J], 何国栋;梁栋;姚红;夏颖;李新华因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
基于Contourlet变换的稀疏成分分析的高光谱图像分类研究
基于Contourlet变换的稀疏成分分析的高光谱图像分类研究【摘要】本文介绍了稀疏成分高光谱遥感技术发展建立在多光谱遥感技术之上[1],兴分析和Contourlet变换相关的理论知识,研究了基于Contourlet变换的稀疏成分分析的高光谱图像分类方法——将高光谱图像分类问题转化为解决源信号提取的盲源分离问题。
通过实验提取分类数据,计算分类精度。
比较实验数据可知,基于Contourlet变换的稀疏成分分析的高光谱图像分类精度高,取得了较好的分类效果。
【关键词】Contourlet变换;稀疏成分分析(SCA);高光谱图像;图像分类起于20世纪80年代,是一种多维信息获取技术。
高光谱遥感图像波段数量可在几十,上百个波段上连续成像,它实现了图像信息和光谱信息的结合,即所谓的“图谱合一”。
作为高光谱遥感图像处理领域里的一个重点研究方向,高光谱图像的分类问题已成为该领域一个经典难题。
1.稀疏成分分析稀疏成分分析(Sparse Component Analysis,SCA)是在独立成分分析基础上发展起来的,一种新的信号分析方法[2]。
SCA的研究对象是相互统计独立的一组源信号经过线性组合形成的混合信号,其目的就是从混合信号中将源信号分离出来。
SCA充分利用信号的稀疏性来进行提取源信号,源信号足够稀疏是成功实现分离的必备前提。
研究表明,源信号越稀疏,分离效果越好,提取精度越高。
SCA的数学基本模型:SCA的数学模型可以描述为:(1)对于稀疏成分分析而言,X表示混合信号,A表示混合矩阵,S是源信号。
其中X是由S经过线性系统A混合而成的,S满足各信号间相互独立且稀疏。
A 和S都是未知的,只有观测信号X是已知的。
式(1)可以改写为以下形式即:Y=WX=WAS (2)将W称为分离矩阵,求取一个W,在X是已知的情况下,求得S的一个估计值Y,Y与S间只是存在振幅值和排列顺序的差异。
稀疏成分分析具有相对稳健的数学模型,不受源信号互不重叠或者互不相关的假设限制,充分利用稀疏性来重构源信号,能够有效地去除高阶冗余信息。
基于Contourlet变换的图像处理关键技术研究
基于Contourlet变换的图像处理关键技术研究基于Contourlet变换的图像处理关键技术研究摘要:随着数字图像处理技术的快速发展,Contourlet变换作为一种有效的图像处理方法,在图像的边缘特征提取、图像复原和图像压缩等方面展示出了独特的优势。
本文主要对基于Contourlet变换的图像处理关键技术进行了研究,重点包括Contourlet变换原理、Contourlet域滤波、基于Contourlet变换的图像去噪和边缘检测技术等内容。
1. 引言随着数字图像的广泛应用,对图像的高效处理和分析成为研究的热点。
Contourlet变换作为一种多尺度、多方向和多分辨率的变换方法,可以更好地捕捉图像中的边缘和纹理信息,对图像处理具有重要的作用。
2. Contourlet变换原理Contourlet变换是D.L. Donoho等人提出的一种基于小波的图像分解和重构方法。
其基本原理是将图像分解为不同尺度和不同方向的子带,然后对子带进行小波变换和增强处理,最后进行逆变换得到重构图像。
Contourlet变换具有更好的方向选择性和跟踪能力,能够更准确地表示图像的边缘和纹理信息。
3. Contourlet域滤波Contourlet域滤波是Contourlet变换的一项重要应用,可以有效地对图像进行去噪处理。
基于Contourlet域的小波软阈值去噪方法能够更好地保持图像的边缘和纹理细节,提高图像的视觉质量。
同时,基于Contourlet变换的图像复原方法也能够恢复被噪声污染和失真破坏的图像。
4. 基于Contourlet变换的图像压缩Contourlet变换在图像压缩方面也具有重要的应用价值。
传统的JPEG压缩算法只能对图像的低频信息进行编码,而Contourlet变换可以提取图像的边缘和纹理信息,对于高频细节的保留有着更好的效果。
因此,基于Contourlet变换的图像压缩方法能够更好地提高图像的压缩比和图像质量。
基于分水岭算法的遥感图像分割方法研究
基于分水岭算法的遥感图像分割方法研究随着遥感技术的快速发展,遥感图像的分析和处理成为了一项非常热门的研究领域。
遥感图像的分割在很多领域都有其重要的应用,如地质勘探、农业监测、环境保护等。
目前,遥感图像分割的方法很多,其中基于分水岭算法的方法是一种常用的方法。
本文将介绍基于分水岭算法的遥感图像分割方法的研究。
一、基本原理分水岭算法是一种基于区域生长的图像分割方法,其基本原理是将图像看成一个三维的表示体,其中两个维度表示图像平面上的位置,第三个维度表示像素的亮度值。
在这个三维表示体中,局部极小值点之间的连通性分隔开来,并将其映射到原始图像中,从而得到图像分割的结果。
二、算法步骤分水岭算法的主要步骤包括图像预处理、计算梯度、标记区域和分水岭模拟四个部分。
在图像预处理步骤中,首先将原始遥感图像进行平滑,去除图像中的噪声和其他不规则因素。
可以使用高斯平滑滤波器实现这一步骤。
在计算梯度步骤中,将平滑后的图像进行梯度计算,即得到像素在x方向和y方向的梯度值。
这个步骤的目的是为了找出图像中的边界和梯度峰值点。
在标记区域步骤中,通过使用局部最小值法或阈值法将图像进行标记。
将局部极小值点及其相邻的点标记为前景,其余点标记为不确定区域或背景。
在分水岭模拟步骤中,将标记后的图像看成一个三维表示体,用集水线的概念将每个局部极小值点相邻的点进行连通,即将这些点看成一片区域,将梯度值较小的区域看成是背景,梯度值较大的区域看成是前景,不确定区域则被划分为分水岭。
将每个分水岭点看成是集水盆,将图像看成是一种来自不同区域的水流,最后模拟出水流汇聚的集水盆,从而得到图像分割结果。
三、实验结果本文使用的实验数据为Landsat 8卫星遥感图像,分别使用了分水岭算法和常用的K-means聚类算法进行图像分割,并比较了两种算法的结果。
从实验结果中可以看出,基于分水岭算法的图像分割方法可以将整个遥感图像分成多个具有代表性的区域,每个区域都具有较小的方差和较大的距离,从而可以更好地区分不同的地物。
Contourlet变换及其在图像处理中的应用研究的开题报告
Contourlet变换及其在图像处理中的应用研究的开
题报告
标题:Contourlet变换及其在图像处理中的应用研究
摘要:Contourlet变换是近年来发展起来的一种具有多尺度和多方向分析能力的图像处理方法,该方法可以有效地提取图像中的边缘和纹理信息,具有很高的实用价值。
本文拟对Contourlet变换的原理进行深入研究,并探讨其在图像处理领域中的应用。
首先,本文将对Contourlet变换的基本原理进行介绍,并详细阐述其与其他基于小波变换的方法的异同点。
随后,我们将讨论Contourlet 变换在图像压缩、图像分割、图像加密等方面的应用,重点关注其在边缘检测、纹理分析和特征提取等方面的效果,并对不同应用领域中的具体算法进行分析和总结。
此外,为了验证Contourlet变换在图像处理中的实用性,我们将采用MATLAB软件实现相关算法,并通过对常用的图像进行实验,对比分析不同算法在图像处理中的各项性能指标,并总结其优缺点、适应范围等。
本文旨在探究Contourlet变换在图像处理中的应用,希望能够为相关领域的学者和从业人员提供一些新的思路和帮助。
关键词:Contourlet变换、小波变换、图像压缩、图像分割、边缘检测、纹理分析、特征提取。
基于Contourlet变换和IPCNN的_省略_合算法及其在可见光与红外线图像
第26卷第3期2007年6月红外与毫米波学报J.I nfrared M illi m .W avesVol .26,No .3June,2007文章编号:1001-9014(2007)03-0217-05收稿日期:2006204229,修回日期:2007202228 Rece i ved da te:2006204229,rev ised da te:2007202228基金项目:国家自然科学基金(60472103),上海市优秀学科带头人基金(05XP14027),上海市重点学科项目(T0102)作者简介:刘盛鹏(19792),男(土家族),湖北利川人,博士研究生,主要从事图像处理、小波信号处理和盲信号处理等方面的研究工作.基于Con tourlet 变换和I PCNN 的融合算法及其在可见光与红外线图像融合中的应用刘盛鹏, 方 勇(上海大学通信与信息工程学院,上海 200072)摘要:针对多传感器图像融合这一图像处理领域中的研究热点问题,提出了一种基于Cont ourlet 变换和I PCNN 的融合方法.该融合方法首先利用Cont ourlet 对输入图像进行多尺度、多方向稀疏分解,准确地捕获图像中的二维或高维奇异信息,然后在Cont ourlet 域充分利用I PCNN 的同步激发特性,进行基于I PC NN 的融合策略设计,提高了融合效果.仿真结果表明,该算法具有很好的融合效果.关 键 词:图像融合;Cont ourlet 变换;脉冲耦合神经网络;红外线图像中图分类号:TP391 文献标识码:AI NFRARE D I M AGE FUSI ON ALG ORI TH M BASE D ONCONT OUR LET TRANSF OR M AN D I M PR OVE D PU LSECOUP LE D NEURAL NET WORKL I U Sheng 2Peng, F ANG Yong(School of Communicati on and I nfor mati on Engineering,Shanghai University,Shanghai 200072,China )Abstract:A fusi on algorith m based on cont ourlet transfor m and i m p r oved pulse coup led neural net w ork was p r oposed .Byusing the cont ourlet transf or m,the input i m ages were firstly decomposed int o a nu mber of sub 2i m ages with vari ous scale and directi onal features .Then,based on the I PCNN,a fusi on rule in the cont ourlet domain was given .The fused coefficients could be generated by the I PC NN based fusi on rule and the fused i m age was obtained by perf or m ing the inverse cont ourlet transf or m t o the fused coefficients .The p r oposed algorith m was successfully app lied for the visible i m age and infrared i m age fusi on .The si m ulati on results confir m the validity of the p r oposed method .Key words:i m age fusi on;Cont ourlet transf or m;I PC NN;infrared i m age引言多传感器图像融合是当前图像处理领域一个研究热点.它将不同类型传感器获得的同一场景的多种信息特征,采用一定的融合算法有机结合起来,产生新图像的技术.新图像与原图像相比,信息更全面、精确和稳定,新图像包含了原图像的冗余信息和互补信息.因此,图像融合在军事领域和非军事领域如遥感图像、医学图像、机器视觉上得到了广泛的应用.目前,通常图像融合分像素级融合、特征级融合和决策级融合3个层次.本文主要研究像素级融合方法.对像素级图像融合而言,主要有对应像素的加权平均法、主分量分析法和多尺度融合法,其中以后者最优.对于多尺度融合法而言,算法的有效性主要由多尺度分解方法和融合策略决定.在多尺度分解方法方面,主要有高通滤波器组、拉普拉斯塔式法、梯度塔式法和小波多尺度法,其中以小波多尺度最为有效[1].在融合策略方面,主要有平均法、最大值法和区域能量法等,其中以区域能量法为优.文献[2]和[3]提出了一种基于脉冲耦合神经网络(PC 2NN )的融合算法.该算法利用PCNN 的同步激发特性来进行融合策略设计,具有较好的效果.L I W.等[4]在小波域利用PCNN 进行融合策略设计,提出红外与毫米波学报26卷了一种基于小波变换和PCNN的融合方法,在很大程度上提高了融合效果.然而,由于小波变换只能有效地表示一维奇异性即点奇异性,不能有效地描述图像中的二维或高维奇异性,如线、轮廓等重要信息,从而制约了小波多尺度融合法的性能.同时,由于PCNN模型对参数比较敏感,参数的恰当选取和调节十分困难,影响了算法的性能.Cont ourlet变换作为一种新的信号分析工具,解决了小波变换不能有效表示二维或更高维奇异性的缺点,能准确地将图像中的边缘捕获到不同尺度,不同频率的子带中.它不仅具有小波变换的多尺度特性,还具有小波变换不具有的方向性和各向异性,因此能很好地应用于图像处理中[5].同时,在PCNN模型的基础上,人们提出了一些新型的PCNN模型,如单一连接的PCNN模型[6]、简化PCNN模型[7]等,和一些实现方法[8],在一定程度上解决了网络调节困难的问题.本文提出了一种基于Cont ourlet变换和新的改进型PCNN(I PCNN)模型的融合算法.算法利用Cont ourlet变换来进行多尺度分解,获取图像中的深度特征信息,同时,在Cont ourlet域中,利用I PCNN来进行融合策略设计,提高融合性能.同时,本文将该融合算法应用到可见光与红外线多传感器图像融合,取得了很好的融合效果.1 基于Con tourlet变换的图像分析为了捕获图像中的二维或更高维奇异性,M.N.Do和Martin Vetterli于2002年提出了Cont ourlet变换[5].该变换是一种多尺度、各向异性的图像表示方法,能有效地表示图像中的轮廓信息,解决了由一维小波通过张量积形成的二维可分离小波变换只能很好地捕获一维信号点奇异性、不能很好地捕捉图像中线奇异性的不足,能更稀疏的表示图像中的轮廓特征.Cont ourlet变换将尺度分析和方向分析分步进行.首先,该变换对原始图像进行LP(Lap lacian Pyr2a m id)分解,生成一路低通子图像和一路带通子图像,其中,带通子图像是由原始图像和预测图像之的差图像.然后利用DF B(D irecti onal Filter Bank)对生成的带通图像进行di (di=1,2,…,n, i=1,2,…,p)级方向分解,将频域分解成为2d i个楔型(W edge Shape)子带.对前一次LP分解生成的低通采样信号可以进行进一步的LP分解,这个过程可以进行p(p=1,2,…,n)次迭代,并且每层中的方向图1 Lena(512x512)图像的Cont ourlet变换子图像Fig.1 Decompositi on results of the standard i m age Lena (512×512)分解级数2d p可以不同.变换中,LP变换对图像进行多尺度分解以“捕获”点奇异,接着由方向滤波器组将分布在同方向上的奇异点合成为一个系数.因此, Cont ourlet变换的最终结果是用类似于线段(Cont our Seg ment)的基结构来逼近原图像.图1给出了Lena (512×512)图像的Cont ourlet变换子图像.由此可见,Cont ourlet变换提供了一种多分辨率、各向异性的图像表示方法,能有效地捕捉图像中的奇异信息,如曲线和轮廓等特征等.对图像融合技术而言,图像中的这些奇异信息的利用和保护程度将在很大程度决定融合方法的优劣.因此,本文充分利用Cont ourlet变换能有效地捕获图像奇异信息的特点,在Cont ourlet变换域进行图像融合,以提高融合效果.2 基于Con tourlet变换和I PCNN的融合算法虽然PCNN具有同步激发特性,十分适合于图像处理,特别是图像融合,但是,PCNN模型对参数比较敏感,参数的恰当选取和调节十分困难.本文采用一种新的I PCNN模型.该I PCNN具有良好的脉冲传播特性、参数可控性,参数设置相对方便、易于操作,非常适合于图像处理,具有明显的优势.图2给出了构成单个I PCNN神经元的基本模型.它由接收域、调制部分和脉冲产生3部分组成.其原理数学方程描述为:F ij[n]=exp(-αF)F ij[n-1]+I ij,(1) L ij[n]=exp(-αL)L ij[n-1]+V L∑a,bE ijab Y ijab[n-1],(2)U ij[n]=F ij[n](1+βL ij[n]),(3)θij[n]=exp(-αθ)θij[n-1]+VθY ij[n-1],(4)Y ij[n]=1 if U ij[n]≥θij[n], or 0 other w ise,(5)式中Fij是第ij个神经元的反馈输入量,Iij为外部刺8123期刘盛鹏等:基于Cont ourlet 变换和I PC NN的融合算法及其在可见光与红外线图像融合中的应用图2 单个I PC NN 神经元的基本模型Fig .2 The basic model of the single I PCNN neur on激输入,L ij 为连接输入量,β为连接系数,M ijk l 和W ij m n 为突触联接权,αL 和αF 为时间常数,U ij 为内部活动量,θij 为动态门限,V θ和αθ分别表示阈值的幅度系数与时间常数,Y ij 为第ij 个神经元的输出.接受域接受来自周围神经元的反馈输入与外部的输入,产生两个通道的分量:反馈输入量F ij 和连接输入量L ij ,分别称为F 通道分量和L 通道分量,并且F 通道的脉冲响应函数随时间的变化比L 通道慢.这两个量在调制部分进行调制,生成内部活动量U ij .U ij 输入到脉冲产生部分产生神经元的脉冲输出值Y ij .在脉冲产生部分,当U ij 大于θij 时,神经元被激活,输出一个脉冲,同时,神经元的阈值就通过反馈迅速得到提高.当神经元的阈值θij 超过U ij 时,脉冲产生器就被关掉,神经元被灭火,停止发放脉冲.接着,阈值就开始呈指数规律下降,当阈值θij 再次低于U ij 时,脉冲产生器再次打开,神经元就被点火,即处于激活状态,输出一个脉冲或脉冲序列.I PCNN 用于图像处理时,通常每个象素点对应一个I PCNN 神经元,这些神经元按一定方式连接,就得到一个单层二维I PCNN 网络.把一幅图像输入网络时,归一化的象素灰度值作为外界刺激信号,激励网络中的每个神经元.外部刺激即像素亮度的强度越强,对应神经元的点火频率就越高.当某一个象素对应的神经元发生脉冲,由于各神经元之间的耦合链接,导致邻域内与它邻近的神经元在这一时刻的内部活动量变大,如果大于阈值,则发生点火,输出脉冲,产生的脉冲序列Y (n )构成一个二值图像序列,该序列包含有图像的区域、边缘、纹理等信息,为后续进一步的处理提供了重要信息.据前面的分析有,Cont ourlet 变换能有效地捕捉图像中的奇异信息、而I PCNN 在图像融合时能很好地保护输入图像中的细节信息.于是,本文提出了一种基于Cont ourlet 变换和I PCNN 的图像融合算法.该算法首先利用Cont ourlet 变换对输入图像进行多尺度、多方向分解,分解成一系列含有不同特征和细节的子带.然后利用I PCNN 来设计融合规则,生成融合系数,最后再对生成融合的系数进行Cont ourlet 反变换,从而生成融合图像.如图3所示.由于本文主要讨论图像融合算法,因此,假定输入图像组I 1,I 2,…,I n 均为精确配准后的图像.本文融合方法为:1.对输入图像组I 1,I 2,…,I n 进行Cont ourlet变换,每幅图像I i 分解为一幅低频子图像和一系列具有不同分辨率的高频子图像.高频子图像的个数由Cont ourlet 变换的LP 分解级数和每级中的方向分解数决定.2.对相同位置的所有子图像中的每个像素运用基于I PCNN 的融合规则挑选融合系数,得到所有Cont ourlet 域的融合子图像.3.对所有Cont ourlet 域的融合子图像进行Con 2t ourlet 反变换,生成融合图像I F .图3 本文融合算法框图Fig .3 The diagra m of the p r oposed fusi on algorith m3 基于I PCNN 的融合策略设计在图像融合中,融合策略的设计和选取直接关系到图像融合效果的好坏.因此,融合策略的设计和选取是一个至关重要的问题,至今还没有一个完美的解决方法.于是,本文根据I PCNN 具有近似灰度的像素对应神经元受连接域的作用而同步激活的特性,提出一种基于I PCNN 的融合策略实现图像融合.基于I PCNN 模型的融合策略是根据若干次迭代后神经元产生脉冲的频数决定融合系数的选取.在I PCNN 模型的基础上,若干个I PCNN 神经元相互连接成I PCNN 网络,图像中每个象素点对应一个神912红外与毫米波学报26卷经元,每个待融合源图像分别输入该网络,进行相同次数的迭代后,依据每个神经元产生脉冲的频数,选取频数最大的那个输入图像中对应像素点值.下面就以各幅图像经Cont ourlet 变换后相应的第(k,l )个子图像I (k,l )1,I (k,l )2,…,I (k,l )n为例,进一步阐述本文的融合策略.1.初始化.将I PCNN 网络中L ij [0],U ij [0]和Y ij [0]初始化为0,θij [0]初始化为1.设定αL ,V L ,W ,β,αθ,V θ和迭代次数N iter.2.将I (k,l )1作为输入图像.3.归一化.将输入图像归一化到[011,1]之间.4.将归一化的图像输入到I PCNN 网络,经过N iter 次迭代后,记录下每个像素点对应的产生脉冲次数,得到一个脉冲次数矩阵M I (k,l )1.5.重复步骤2和3,依次将其他图像I (k,l )2,…,I (k,l )n输入上面的网络,得到每幅图像对应的脉冲产生次数的矩阵M I (k,l )2,…,M I (k,l )n.6.根据上面得到的M I (k,l )1,M I (k,l )2,…,M I (k,l )n采用如下规则选取融合系数:I(k,l )F(i,j )=I(k,l )m(i,j ),其中m =arg m ax h{M I (k,l )1(i,j ),…,M I(k,l )h -1(i,j ),M I(k,l )h(i,j ),M I(k,l )h +1(i,j ),…,M I (k,l )n(i,j )}.4 仿真结果及评价为了验证本文提出的基于Cont ourlet 变换和I PCNN 融合算法的有效性,本文对一组可见光和红外线图像进行仿真实验.在仿真实验中,本文对3种方法的仿真结果进行了比较:基于W avelet 变换和I PCNN 的融合算法(算法1)、基于Cont ourlet 变换和区域能量的融合算法[9](算法2)和本文提出的基于Cont ourlet 变换和I PCNN 融合算法.4.1 评价指标评价指标的选取对衡量融合算法的有效性至关重要.为了很好地衡量本文方法的有效性,本文不仅采用基于人眼视觉效果的主观评价指标,除了采用一些经典的、有效客观评价指标,它们为相关系数、互信息、标准差、熵.同时,还采用了基于通用指数的评价标准(U I B M ).U I B M 是一种基于结构相似性尺度的新图像融合质量评价标准.此标准反映了待融合图像传递给融合图像显著特征信息的多少,Y .Chen 将它用来衡量融合算法的优劣[10].U I B M 定义为U I =1|W |∑(λ(w )SS I M (I 1,f |w )+(1-λ(w ))SS I M (I 2,f |w )) ,(6)其中,W 是所有窗口的集合,而SS I M (I 1,f |w )和SS I M (I 2,f |w )为待融合图像与融合图像之间在窗口w 内的结构相似性尺度,而SS I M (x,y )定义为SS I M (x,y )=δxy δx δy ・2μx μy μ2x +μ2y ・2δx δyδ2x +δ2y ,(7)此处,μx 、δ2x 和δxy 分别表示信号x 的均值、方差和x 与y 的协方差.4.2 仿真结果及分析本文对美国军部直升机拍摄到的某道路的可见光和热红外线图像进行仿真试验,仿真结果如图4和表1所示.图4(a )、图4(b )分别为该道路的可见光图像和热红外图像.采用3种方法对这两幅图像进行融合.图4(c )为基于W avelet 变换和I PCNN 融合算法的融合结果,图4(d )为基于Cont ourlet 变换和区域能量融合算法的融合结果,而本文提出的基于Cont 2ourlet 变换和I PCNN 的融合算法的融合结果如图4(e )所示.可见,本文算法更好地融合可见光和热红外线图像各自的信息,生成的融合图像在图像细节表现能力方面明显高于其它两种算法,图像更加清晰,视觉效果更好.图4 三种算法在道路图像融合中的效果比较(a )可见光图像(b )热红外图像(c )算法1融合结果(d )算法2融合结果(e )本算法融合结果Fig .4 Results comparis on of three algorith m s(a )visible i m age (b )infrared i m age (c )result of the first algorith m (d )result of the second algorith m (e )result of the p r oposed al orith m s表1给出了3种融合算法的客观评价指标.从表1可知,本文方法的各项指标均高于其它两种方法,表明本文方法优于其它两种方法.而在算法运行时间方面,3种算法处理时间分别为18.59秒、23.14秒和27.79秒(具体数值与处理机的配置有关),本文方法相对于前两种方法耗时略有增加.原因在于Cont ourlet 稀疏分解后的子图像较小波变换增多,223期刘盛鹏等:基于Cont ourlet变换和I PC NN的融合算法及其在可见光与红外线图像融合中的应用同时每一个子图像均需要10次I PCNN网路迭代融合处理.因此,无论是从视觉效果方面,还是从客观评价方面,本文提出的融合算法显著优于其他两种融合算法,具有更好的融合效果.表1 3种算法在道路图像融合中的效果客观评价表Table1 Performance i n dex of the three fusi on a lgor ith m s 相关系数互信息标准差熵U I B M 算法1 1.0946 1.928724.7657 4.2579 1.3801算法2 1.3158 1.926638.0195 4.7765 1.4351本文算法 1.3726 1.957741.7557 4.9252 1.45964 结论在研究Cont ourlet变换和I PCNN的基础上,提出了一种基于Cont ourlet变换和I PCNN的融合方法.该方法利用Cont ourlet变换来进行多尺度分解,获取图像中的深度特征信息,同时充分利用I PCNN 同步激发特性,来进行融合策略设计,以提高图像融合质量.经过对可见光与红外线多传感器图像的融合,仿真结果表明本文优于其他融合算法,具有很好的融合效果.REFERENCES[1]DE NG Lei,CHE N Yun2Hao,L 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Contourlet变换及其在图像处理中的应用研究
安徽大学硕士学位论文Contourlet变换及其在图像处理中的应用研究图3.2Barbara图像经过Contourlct变换后的各方向子带Fig.3.2Thecontourlettransformofthebarbaraimage3.1.1LP变换每级的LP分解得到待分解图像一个低通部分和一个差异部分。
如图33所示,这个过程可以迭代进行以实现多级分解。
Cd(a)分解Cd(b)重构图3.3LP变换Fig.3.3LPtransform在文献H11中,DoMN用框架理论和过采样滤波器组研究了LP分解,结果表明用正交滤波器组来实现的LP分解算法是一个框架界为l的紧框架。
在安教大学硕士学位论文第三章Contourlet变换Contourlet变换中的LP变换进行多尺度分解,WBCT的第二级也是一个方向滤波器组。
每一层小波会获得3个高频子带(LH,IlL,I-R-I),对3个高频子带使用方向数相同的方向滤波器组。
图3.8给出了经过3级WBCT变换后图像的频率分布,阁3.9给出了Barbara图像经过WBCT变换后变换系数。
米藤豢遴缪\∥\l/鬈麟/卜/1\灌鬻惑麟溺I辩瓣檠颦麟巡.汐心』够勿R汤愈图3.8小波.Contourlet变换WaveletbasedcontourlettransformFig.3.8图3.9Barbara图像经过小波.Contourlct变换后的各方向子带F姆3.9Thewaveletbasedcontourletwansformofthebarbaraimage安徽大学硕士学位论文Contourlet变换及其在图像处理中的应用研究3.3图像表示能力实验非线性逼近能力是衡量图像稀疏表示优劣的重要准则,我们接下来比较小波与Contourlct变换、小波.Contourlet变换的非线性逼近能力。
在非线性逼近实验中,我们利用M个最重要变换系数进行重建,利用重建结果进行比较。
图3.10分别给出了利用4、16、64、256个最重要小波系数、Contourlet系数进行重建的cameraman图像序列。
基于Contourlet变换的红外图像序列小目标检测技术
基于Contourlet变换的红外图像序列小目标检测技术
罗子娟;吴一全
【期刊名称】《信号处理》
【年(卷),期】2008(024)004
【摘要】Contourlet变换具有多尺度,多方向性的特征,是小波的一种扩展.本文提出了一种基于Contourlet变换的红外小目标检测算法.首先对图像进行Contourlet分解;然后利用能量法提取其局部纹理特征,并计算各点的特征向量与中心向量问的距离,得到一个相关的多尺度距离像;最后根据该距离像进行直方图统计,从而实现目标的检测.文中给出了实验结果,并与基于小波变换的红外小目标检测算法进行了比较,结果表明,本方法能较精确地检测出红外小目标,优于基于小波变换的方法.
【总页数】4页(P676-679)
【作者】罗子娟;吴一全
【作者单位】南京航空航天大学信息科学与技术学院,江苏南京,210016;南京航空航天大学信息科学与技术学院,江苏南京,210016
【正文语种】中文
【中图分类】TP3
【相关文献】
1.基于NMF、ICA和复Contourlet变换的红外小目标检测 [J], 吴一全;纪守新;尹丹艳
2.基于循环平移Contourlet变换的红外小目标检测方法 [J], 李静;刘兴淼;薛福来
3.基于非下采样Contourlet变换的红外小目标检测方法 [J], 刘兴淼;王仕成;赵静;刘志国;刘太阳
4.基于时域的红外图像序列中快速运动小目标检测算法 [J], 聂洪山;赵新昱;陈晓飞
5.基于Contourlet变换的红外小目标检测方法 [J], 赵静;刘兴淼;李忠科;胡波因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
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I
I. INTRODUCTION
the image. In the recognition process of the image processing, the most fundamental and most difficult aspect is segmentation. Only after good segmentation, the targets can be separated and classed well. Image segmentation is progress of divide the image into a number of parts based on certain criteria, and extracts the regions and goals which we are interested in. In this paper, we use sharp frequency localize contourlet transform and morphology method for denoising the mixture noise, background suppression and enhancement goals. By selecting the appropriate structural elements of the image, extract goals by morphology watershed method. From the experiments, we can find that, the new method gets the ideal result. We introduce the general progress and method of image segmentation in Section I. In Section II, we briefly introduce sharp frequency localization contourlet transform and morphology watershed method. As a solution, we propose in Section III a new method in image segmentation. Vision experiments are presented in Section IV. We conclude the paper in Section V. II. SHARP FREQUECY LOCALIZATION CONTOURLET AND MORPHOLOGY METHODS A. Sharp Frequency Localization Contourlet The original contourlet is constructed by the combination of Laplacian pyramid [1]. We can see that the Laplacian pyramid shown in the diagram is a simplified version of its actual implementation as shown in Fig. 1. However, the frequency division in Fig. 1(b) is obtained by ideal filters. When non-ideal filters are combined with Laplacian pyramid, we show a more realistic illustration of one of the directional filters [2] from the direction filter banks in Fig. 2(a). If the directional filter must first be upsampled by 2 along each dimensions, which as shown in Fig. 2(b). Because of the upsampling, the aliasing components are folded towards the lowpass regions and concentrated mostly along two lines ω2=±π/2. Combining the upsampled DFB was shown in Fig. 2(c). In Fig. 2(d), we can see the resulting contourlet subband. In order to solve this problem, Yue M. LU proposed a new construction of a sharp frequency localization contourlet transform (SFLCT) [3]. Instead of using the Laplacian pyramid, he employed a new pyramid structure for multiscale decomposition, which is shown in Fig. 3. The difference between SFLCT and contourlet transform is that, SFLCT use the new multiscale pyramid and can employ a different set of lowpass and highpass filters for the levels.
Manuscript received May 10, 2010. This work was supported in part by the Jiangsu Province Nature Science Research Plan Projects for Colleges and Universities (grant No. 08KJD120002) and Open fund Project of Jiangsu Province Key Labcation (No. ZK206008). Huimin Lu is with the Kyushu Institute of Technology, Kitakyushu, 804-8550 Japan and Yangzhou University, Yangzhou, 225-009 China (phone: +81-80-4278-5999; fax: +81-93-884-3203; e-mail: yzulhm@ ). Lifeng Zhang is with the Kyushu Institute of Technology, Kitakyushu, 804-8550 Japan. He is now with the Department of Electrical Engineering and Electronics. (phone: +81-93-884-3272; fax: +81-93-884-3202; e-mail: zhang@ elcs.kyutech.ac.jp). Min Zhang is with School of Information Engineering, Yangzhou University, Yangzhou, 225-009 China. Xuelong Hu was with Yangzhou University, Yangzhou, 225-009 China. He is now with the School of Information Engineering (e-mail: huxuelong@). Seiichi Serikawa is with the Department of Electrical Engineering and Electronics, Kyushu Institute of Technology,Kitakyushu 804-8550 Japan. (e-mail: serikawa@elcs.kyutech.ac.jp).
International Conference on Intelligent Control and Information Processing August 13-15, 2010 - Dalian, China
A Method for Infrared Image Segment based on Sharp Frequency Localized Contourlet Transform and Morphology
Huimin Lu, Lifeng Zhang, Min Zhang, Xuelong Hu, and Seiichi Serikawa
Abstract—A method associating sharp frequency localized contourlet transform with morphology to remove mixing noise and suppress background disturbance of infrared images is proposed. This method use sharp frequency localized contourlet transform and a morphology filter to deny the noise in infrared images. And then segment infrared images by regional method of morphology watershed, the target can be isolated easily. During the experiments, we can see that, the submit method can detect and segment the goal in the low SNR infrared image with complicated background effectively. And the result of this method is better than that based on contourlet transform and wavelet transform.