一种快速的基于稀疏表示和非下采样轮廓波变换的-电子与信息学报.pdf

第38 卷第7 期 电 子 与 信 息 学 报 Vol.38No.7 2016 年7 月 Journal of Electronics Information Technology . Jul. 2016 一种快速的基于稀疏表示和非下采样轮廓波变换的图像融合算法 赵春晖* 郭蕴霆 (哈尔滨工程大学信息与通信工程学院 哈尔滨 150001) 摘 要：为了提高图像融合的效率和质量，该文提出一种基于快速非下采样轮廓波变换(NSCT)和4 方向稀疏表示 的图像融合算法。该方法首先对源图像进行快速NSCT 分解，生成一系列低通和高通子带。对于低频子带，利用 自适应生成的DCT 过完备字典进行快速的4 方向稀疏表示和系数融合；对于高频子带，则利用高斯加权区域能量 最大的融合规则进行系数融合。快速NSCT 将传统NSCT 的树形滤波结构转变为多通道滤波结构，能成倍提高分 解效率；快速的稀疏融合则抛弃了传统的滑动窗口方法，以水平、垂直、对角线4 个方向进行稀疏表示和稀疏融合， 进一步提高算法效率。实验结果表明，提出的快速算法能在不影响融合质量的条件下将算法效率提高近20 倍。 关键词：图像处理；图像融合；非下采样轮廓波变换；稀疏表示；快速算法 中图分类号： TP751.1 文献标识码： A 文章编号：1009-5896(2016)07-1773-08 DOI: 10.11999/JEIT150933 Fast Image Fusion Algorithm Based on Sparse Representation and Non-subsampled Contourlet Transform ZHAO Chunhui GUO Yunting (College of Information and Communication Engineering, Harbin Engineering University, Harbin 150001, China) Abstract: In order to improve the efficiency and quality of image fusion, a new image fusion algorithm based on four-direction Sparse Representation (SR) and fast Non-Subsampled Contourlet Transform (NSCT) is proposed. The proposed method firstly provides a series of low- and high-frequency sub-bands of source images via fast NSCT decomposition. Then adaptive DCT over-complete dictionary is used for the fast four-direction sparse representation and coefficients fusion of low-pass sub-band, while Gaussian weighted regional energy based fusion rule are used in high-pass sub-bands. Fast NSCT modifies the tree structure filter bank of traditional NSCT into multi-channel structure, and it saves about half of the time. The fast SR fusion