中北大学信息与通信工程学院，山西太原 030051
差异特征频次属性的分布构造对建立双模态红外图像差异特征多属性融合有效度分布合成具有重要意义。针对双模态红外图像差异特征频次属性分布构造的问题，提出了基于 K最近邻（KNN）概率密度估计的差异特征频次分布构造方法。利用累积分布函数得到差异特征频次真实序列值，计算所构造的差异特征频次分布中具有统计意义的频次序列值与真实序列值的相似性测度，对结果进行了验证。实验结果表明，将非参数概率密度估计运用于差异特征频次分布构造中具有可行性，且本文方法相较于 MISE最优带宽高斯核密度估计更能准确构造差异特征频次分布。
非参数概率密度估计 差异特征频次 复化梯形积分 相似性测度 nonparametric probability density estimation, diff
中北大学信息与通信工程学院, 山西太原 030051
对小波基分类是图像融合中依据不同融合需求选择小波基的基础, 可以提高图像融合的智能化水平。针对现有的小波基分类方法仅根据小波自身特性进行分类, 没有从统计角度有效建立小波基和图像差异特征之间的联系, 本文提出了面向图像差异特征融合的基于弗里德曼检验的小波基分类方法。首先, 选择典型的差异特征和小波基用于分类研究; 其次, 选择针对差异特征的评价指标, 以评价指标结果作为标记量并进行分类实验的区组设计; 然后, 采用弗里德曼检验对不同区组数据进行处理及执行相应的后续检验和分类步骤, 形成面向图像差异特征的小波基类集; 最后, 设计对比实验对分类方法的有效性进行验证和分析。试验结果表明, 该分类方法能有效把对图像差异特征融合效果相近的小波基归为一类, 能根据融合需求选择较好的小波基。
红外图像融合 差异特征 弗里德曼检验 小波变换 小波基分类 infrared image fusion difference features Friedman test wavelet transform wavelet bases classification
针对多波段红外图像纹理特征数目庞大，不易于对其成像差异进行综合分析的问题，提出了一种三级特征选择模型。首先采用两两比较的形式进行差异一致性检验，选择出差异分布规律一致的特征量；其次基于 SPSS软件的独立样本检验功能进行差异显著性检验，剔除差异不显著的特征量；然后进行去相关性分析，相关度较高的特征用其中某个特征代替，其余特征保留。实验证明，经该模型选择出的少量特征能综合反映图像的特征差异，为其目标识别等提供参考。
多波段红外 纹理特征 特征选择 差异特征 multi-band infrared texture feature feature selection difference feature
中北大学信息与通信工程学院，山西 太原 030051
针对红外偏振和光强图像现有融合算法无法随着图像差异特征的变化而优化选择的问题，提出了图像差异特征和融合算法的集值映射关系的建立方法。通过图像差异特征的分析与提取构建了差异特征集，将典型融合算法构建为融合算法集，利用数据包络分析法计算每个差异特征对各融合算法的融合有效度并构造融合有效度分布，通过对多组图像的融合有效度分布合成，建立差异特征与融合算法的集值映射关系。实验证明，所建立的集值映射关系可以优化选择融合算法，将互补性强的差异特征有效融合。
红外偏振 光强图像 差异特征 融合算法 集值映射 infrared polarization intensity image difference characteristics fusion algorithm set-valued mapping
1 中北大学信息与通信工程学院, 山西太原 030051
2 英国雷丁大学系统工程学院计算机视觉组, Reading RG66AU, UK
红外偏振和光强图像差异特征分类是融合算法随着差异特征类型的变化而自适应变化的前提。构建了差异特征分类树, 以此实现差异特征分类。首先分析红外偏振和光强成像的差异特性, 依据其成像差异特性构建分类树第 1层差异的类别; 然后对多组图像统计并描述第 1层差异类别下的各差异信息, 依据统计结果构建第 2层差异的类别; 最后提取红外偏振和光强图像的差异特征, 将其按照差异特征分类树进行分类。实验表明, 所建立的差异特征分类树可将红外偏振和光强图像的差异特征分类。
差异特征 红外偏振 红外光强 特征分类 difference features infrared polarization infrared intensity feature classification
1 中北大学信息与通信工程学院, 太原 030051
2 中北大学理学院, 太原 030051
针对现有融合算法在处理红外偏振和光强两种模态图像时无法随着差异特征的不同而变化的问题, 提出了一种双模态红外图像的集值映射融合方法。以多组红外偏振和光强图像为训练样本, 根据底层特征的融合算法的类型分别建立差异特征类集和融合算法类集; 构造各个差异特征对应各融合算法的融合有效度分布; 通过多组图像融合有效度分布的均值聚合, 建立全局图像的差异特征与融合算法的集值映射关系; 提取被融合图像的差异特征, 根据集值映射选择相应算法, 通过各算法的组合得到融合结果。实验表明, 该融合方法可以优化选择融合算法, 将互补性强的差异特征有效融合。
红外偏振 双模态 集值映射 差异特征 infrared polarization dual-mode set-valued mapping difference characteristics
针对图像融合中不能对未知图像自适应地找到最佳融合规则的问题, 本文以双色中波红外图像为例, 提出了一种差异特征驱动的融合模型。该模型首先在选定最佳融合评价指标的基础上, 找到与融合规则相对应的图像特征, 然后利用可能性理论构造图像特征分布的隶属度函数, 建立差异特征与融合规则的映射关系, 进而构建差异特征驱动的融合模型。实验结果表明, 该模型与传统融合方法相比较, 在主观认知上更能反映真实场景的信息, 在客观评价中约有 95%的指标参数优于其他方法。
双色中波 差异特征驱动融合 隶属度函数 映射关系 dual-color MWIR fusion driven by discrepant features membership function mapping relationship
中北大学信息与通信工程学院, 山西 太原 030051
基于滑动窗口的图像处理方法具有抗干扰能力强、突出图像局部信息等特点, 在图像处理领域得到广泛应用。针对最优窗口大小的选择问题, 提出了一种自适应尺寸的滑动窗口方法。该方法首先对作用图像进行边缘检测, 然后采用固定区域顶点的方式, 根据该区域所含边缘的数量, 自适应地放大滑动窗口尺寸, 直到区域中的边缘数量大于某一阈值为止。并将这种自适应滑动窗口引入双色中波红外图像差异特征驱动的融合模型中, 仿真结果表明, 改进后的融合模型与原始模型及传统融合方法相比, 融合效果在主观观察和客观评价中均有显著提高。
双色中波红外 图像融合 自适应滑动窗口 差异特征驱动的融合模型 dual-color MWIR image fusion adaptive sliding window fusion model driven by discrepant features
中北大学信息与通信工程学院，山西 太原 030051
针对双色中波红外图像特征空间维数高，不易于对其双波段成像差异进行综合分析的问题，提出了一种基于赋权思想及雷达图的双波段图像差异纹理特征的分析方法。该方法首先构造一个特征选择矩阵，利用其选择出能够满足双波段图像差异分布规律的有效纹理特征；然后利用赋权思想将差异不显著的纹理特征去除；最后采用雷达图对保留下的差异特征进行高维显示，并由雷达图中多边形的形状信息得到维数较少的图形特征。实验数据表明，降维后的特征能够综合反映双波段图像的纹理差异幅度，为后期差异特征驱动的多级融合方法探索奠定了基础。
双色中波 赋权思想 雷达图 图形特征 差异特征驱动 dual-color MWIR empowerment thinking radar chart dimensionality reduction graphics features
