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改进的二维最小交叉熵阈值分割快速迭代算法

应用科学学报 2011年第5期29卷 487-494页

作者：吴一全樊军周怀春南京航空航天大学电子信息工程学院南京210016 华中科技大学煤燃烧国家重点实验室武汉430074

基于灰度级-平均灰度级直方图的现有二维交叉熵阈值分割法的分割结果不够准确,计算最佳阈值时需搜索整个解空间,因而效率不高.针对这一问题,提出一种基于灰度-梯度共生矩阵的二维最小交叉熵阈值选取快速迭代算法,推导了相关的公式.对典... 详细信息

基于灰度级-平均灰度级直方图的现有二维交叉熵阈值分割法的分割结果不够准确,计算最佳阈值时需搜索整个解空间,因而效率不高.针对这一问题,提出一种基于灰度-梯度共生矩阵的二维最小交叉熵阈值选取快速迭代算法,推导了相关的公式.对典型测试图像进行了大量实验,并与基于灰度级-平均灰度级直方图的方法在分割结果及运行时间上作了比较,结果表明所提出的算法分割结果更加精确,且计算最佳阈值时只需遍历其中一小部分解空间,运行时间减少到5%左右.

关键词：图像处理阈值分割灰度-梯度共生矩阵最小交叉熵法快速迭代算法

基于Arimoto熵和Zernike矩的刀具图像亚像素边缘检测

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华南理工大学学报（自然科学版） 2017年第12期45卷 50-56页

作者：吴一全龙云淋周杨南京航空航天大学电子信息工程学院江苏南京211106 西华大学制造与自动化省高校重点实验室四川成都610039

为满足基于机器视觉的刀具尺寸测量系统快速及高精度的要求,提出一种基于直线截距直方图的Arimoto熵和Zernike矩的图像亚像素边缘检测方法.首先,通过高斯滑动窗口获取图像的邻域平均灰度,构造图像的灰度-邻域平均灰度二维直方图,并利用... 详细信息

为满足基于机器视觉的刀具尺寸测量系统快速及高精度的要求,提出一种基于直线截距直方图的Arimoto熵和Zernike矩的图像亚像素边缘检测方法.首先,通过高斯滑动窗口获取图像的邻域平均灰度,构造图像的灰度-邻域平均灰度二维直方图,并利用直线截距法将其降为一维直方图;然后,针对得到的直线截距直方图,依据Arimoto熵准则进行阈值分割,并将所得阈值映射回原二维直方图实现目标区域及像素级边缘的提取;最后,由基于Zernike矩的边缘模型对获取的像素级边缘进行重定位,以完成刀具图像亚像素级边缘的提取.通过对刀具图像进行的大量实验,将文中方法与基于Canny的、基于空间矩的、基于灰度矩的以及基于Zernike矩的边缘提取方法进行对比,发现文中方法运行速度更快且提取精度更高.

关键词：刀具图像亚像素边缘检测直线截距直方图 Arimoto熵 Zemike矩

基于NSST和人眼感知保真约束的图像自适应增强

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光电子．激光 2015年第5期26卷 978-985页

作者：吴一全孟天亮吴诗婳南京航空航天大学电子信息工程学院江苏南京210016 南京理工大学江苏省社会安全图像与视频理解重点实验室江苏南京210094 国土资源部地质信息技术重点实验室北京100037 农业部淡水渔业和种质资源利用重点实验室中国水产科学研究院淡水渔业研究中心江苏无锡214081 农业部东海海水健康养殖重点实验室福建厦门361021

鉴于现有的图像增强方法在提高图像对比度、清晰度等方面仍存在不足,提出了基于非下采样剪切波变换(NSST,non-subsampled shearlet transform)和人眼感知保真约束的自适应增强方法。首先对输入图像进行NSST,分解为一个低频子带图像和多... 详细信息

鉴于现有的图像增强方法在提高图像对比度、清晰度等方面仍存在不足,提出了基于非下采样剪切波变换(NSST,non-subsampled shearlet transform)和人眼感知保真约束的自适应增强方法。首先对输入图像进行NSST,分解为一个低频子带图像和多个高频子带图像;然后利用非线性增益函数增强高频子带系数,同时对低频部分进行分块局部增强;考虑到传统分块局部增强存在局部图像块间不连续进而导致失真的情况,引入了人眼感知保真约束条件,并将其转化为求解一个典型的线性优化问题,由此获取增强参数,实现低频部分的增强;最后融合处理后的高低频子带系数,重构出期望的增强图像。大量实验结果表明,与近年提出的4种同类方法相比,本文方法所得增强图像的主观视觉效果更好,在清晰度、局部对比度以及全局对比度等定量评价指标上平均高出50%,且实时性良好。

关键词：图像自适应增强非下采样剪切波变换(NSST) 人眼感知保真约束非线性增益函数

基于混沌弹性粒子群优化与基于分解的二维交叉熵阈值分割

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上海交通大学学报 2011年第3期45卷 301-307页

作者：吴一全张晓杰吴诗婳南京航空航天大学电子信息工程学院南京210016 光电控制技术重点实验室河南洛阳471009

为了提升二维交叉熵阈值分割法运行速度,提出了基于混沌弹性粒子群优化(CRPSO)和基于分解的2种二维交叉熵阈值分割算法.前者利用CRPSO算法寻找二维交叉熵法的最佳分割阈值,并采用递推方式避免迭代过程中适应度函数的重复计算,使运算速... 详细信息

为了提升二维交叉熵阈值分割法运行速度,提出了基于混沌弹性粒子群优化(CRPSO)和基于分解的2种二维交叉熵阈值分割算法.前者利用CRPSO算法寻找二维交叉熵法的最佳分割阈值,并采用递推方式避免迭代过程中适应度函数的重复计算,使运算速度大大提高;后者将二维交叉熵法的运算转换到2个一维空间上,计算复杂度由O(L2)进一步降为O(L).实验结果表明,2种算法能够在保证分割效果达到或优于现有二维交叉熵阈值分割法的前提下,运行时间大幅减少.

关键词：图像分割阈值选取二维交叉熵混沌弹性粒子群优化

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双树复小波和独立分量分析的红外小目标检测

兵工学报 2010年第11期31卷 1431-1437页

作者：吴一全纪守新尹丹艳南京航空航天大学信息科学与技术学院江苏南京210016 南京大学计算机软件新技术国家重点实验室江苏南京210093

针对存在背景干扰和噪声情况下的红外弱小目标检测问题,提出一种基于双树复小波变换和独立分量分析(ICA)的检测方法。对图像作预处理:利用双树复小波对原始图像进行去噪,再利用Top-hat算子抑制背景;从原始图像减去通过快速独立分量分析(... 详细信息

针对存在背景干扰和噪声情况下的红外弱小目标检测问题,提出一种基于双树复小波变换和独立分量分析(ICA)的检测方法。对图像作预处理:利用双树复小波对原始图像进行去噪,再利用Top-hat算子抑制背景;从原始图像减去通过快速独立分量分析(FastICA)分离出的背景图像,用双树复小波去噪;上述2方面得到的图像求和即为预处理图像。采用模糊Tsallis-Havrda-Charvat熵选取阈值来分割预处理图像。针对红外小目标图像进行了大量实验,并和基于快速独立分量分析的目标检测方法、基于形态滤波的目标检测方法进行了比较。结果表明,本文方法抗噪性强,具有更为优越的检测性能。

关键词：信息处理技术红外弱小目标检测双树复小波变换独立分量分析模糊Tsallis-Havrda-Charvat熵

基于NMF、ICA和复Contourlet变换的红外小目标检测

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宇航学报 2011年第8期32卷 1833-1839页

作者：吴一全纪守新尹丹艳南京航空航天大学电子信息工程学院南京210016 南京大学计算机软件新技术国家重点实验室南京210093

针对存在背景干扰和噪声情况下的红外弱小目标检测问题,提出了一种基于非负矩阵分解(NMF)、独立分量分析(ICA)和复Contourlet变换的检测方法。首先通过非负矩阵分解和独立分量分析分别抑制原始图像的背景,得到不同的小目标残差图像;接... 详细信息

针对存在背景干扰和噪声情况下的红外弱小目标检测问题,提出了一种基于非负矩阵分解(NMF)、独立分量分析(ICA)和复Contourlet变换的检测方法。首先通过非负矩阵分解和独立分量分析分别抑制原始图像的背景,得到不同的小目标残差图像;接着采用复Contourlet变换对残差图像进行去噪;再对上述去噪后的小目标残差图像求和,得到了预处理图像;最后提出基于模糊灰度熵阈值选取方法分割预处理图像,从而实现了复杂背景下的红外弱小目标检测。针对红外小目标图像进行了大量实验,并与基于新型Top-hat变换、基于快速独立分量分析的目标检测方法进行了比较,结果表明所提出的方法抗噪性强,具有更为优越的检测性能。

关键词：红外弱小目标检测非负矩阵分解独立分量分析复Contourlet变换模糊灰度熵

基于QR分解的NSCT域指纹图像脆弱水印算法

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应用科学学报 2017年第6期35卷 735-744页

作者：史骏鹏吴一全南京航空航天大学电子信息工程学院南京211106 南京理工大学江苏省社会安全图像与视频理解重点实验室南京210094

为保证指纹信息在网络传输中的安全性,提出一种基于QR分解的非下采样contourlet变换(non-subsampled contourlet transform,NSCT)域指纹图像脆弱水印算法.首先用Arnold变换和Logistic置乱对指纹水印进行双重加密待用.将宿主图像进行两层... 详细信息

为保证指纹信息在网络传输中的安全性,提出一种基于QR分解的非下采样contourlet变换(non-subsampled contourlet transform,NSCT)域指纹图像脆弱水印算法.首先用Arnold变换和Logistic置乱对指纹水印进行双重加密待用.将宿主图像进行两层NSCT分解,提取出低频分量进行分块处理,对所有分块都进行QR分解,得到多个上三角矩阵.由于图像QR分解后大部分信息集中于上三角矩阵的首行元素,具有较好的信息保真能力,因此将加密后的指纹水印嵌入上三角矩阵.实验结果表明,该算法在保证不可感知性的前提下,对于常规图像处理和一般几何攻击都具有很好的脆弱性,并且能够精确地定位出篡改区域.

关键词：脆弱水印指纹图像 NSCT变换 QR分解篡改定位

基于非下采样Shearlet和WNMF的红外热波图像融合

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光子学报 2014年第10期43卷 108-116页

作者：吴一全殷骏曹照清南京航空航天大学电子信息工程学院南京210016 南昌航空大学无损检测技术教育部重点实验室南昌330063

提出了基于非下采样Shearlet变换和加权非负矩阵分解的红外热波图像融合方法.红外热波序列图像经非下采样Shearlet变换后,采用动态加权非负矩阵分解算法对低频系数进行融合处理.该算法的加权系数依据图像像素突变度动态调整,以突出红外... 详细信息

提出了基于非下采样Shearlet变换和加权非负矩阵分解的红外热波图像融合方法.红外热波序列图像经非下采样Shearlet变换后,采用动态加权非负矩阵分解算法对低频系数进行融合处理.该算法的加权系数依据图像像素突变度动态调整,以突出红外热波图像的缺陷区域;高频系数则采取基于区域改进拉普拉斯能量和的融合策略,以保持缺陷的边缘细节.实验结果表明,本文方法在主观视觉效果及边缘保持度、相关度、运行时间三种客观定量评价指标中,融合性能更优,具有快速、有效等优点,能更完整和清晰地保持红外热波图像的边缘轮廓.该方法可有效地应用于多幅红外热波序列图像的融合中,在红外热波无损检测领域具有较高的实用价值.

关键词：无损检测红外热波图像融合非下采样Shearlet变换加权非负矩阵分解改进拉普拉斯能量和

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基于引导核聚类的非局部均值图像去噪算法

电子科技大学学报 2016年第1期45卷 36-42页

作者：吴一全李海杰宋昱南京航空航天大学电子信息工程学院南京210016 西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室成都610500 华中科技大学数字制造装备与技术国家重点实验室武汉430074 农业部东海海水健康养殖重点实验室福建厦门361021 同济大学海洋地质国家重点实验室上海杨浦区200092

为改善非局部均值(NLM)算法对不规则纹理图像的去噪效果,提出了一种基于引导核聚类和自适应搜索窗的NLM图像去噪算法。首先使用基于引导核的模糊C均值(FCM)聚类算法对相似窗进行预筛选,划分其类别;然后根据相似窗的类别计算每个像素点... 详细信息

为改善非局部均值(NLM)算法对不规则纹理图像的去噪效果,提出了一种基于引导核聚类和自适应搜索窗的NLM图像去噪算法。首先使用基于引导核的模糊C均值(FCM)聚类算法对相似窗进行预筛选,划分其类别;然后根据相似窗的类别计算每个像素点对应的搜索窗大小,保证相似性较高的相似窗数量;最后分别对每一类进行自适应搜索窗的NLM图像去噪。实验结果表明:与基于Zernike矩、基于主邻域字典(PND)、基于均值方差预筛选等3种NLM改进算法相比,该NLM改进算法对强噪声污染或不规则纹理的图像,其去噪效果更为有效,并更好地保持了图像的纹理、边缘,在峰值信噪比(PSNR)和结构相似性测度(SSIM)等客观定量评价指标上优于其他NLM改进算法。

关键词：自适应搜索窗模糊C均值聚类图像去噪非局部均值引导核