基于非下采样轮廓波变换的中子/X射线图像融合算法研究

贺林峰，张晓敏，武梅梅，林　强，袁石磊，刘晓光，杨　民,*

基于非下采样轮廓波变换的中子/X射线图像融合算法研究

贺林峰1，张晓敏2，武梅梅1，林强2，袁石磊3，刘晓光1，杨民2,*

（1. 中国原子能科学研究院，北京102413；2. 北京航空航天大学，北京 100191；3. 河南华探检测技术有限公司，河南郑州 450000）

由于中子与X射线的成像特性存在很好的互补性，将这两种成像模式下的DR（Digital Radiography）图像进行融合，可以丰富图像细节的信息量。本研究提出了基于简化脉冲耦合神经网络（PCNN）的非下采样轮廓波变换（NSCT）域中子/X射线图像融合算法，所提出的方法通过NSCT算法对源图像进行多尺度、多方向分解，有效地保留了各层信息，使得融合图像展现出良好的清晰度和对比度。同时，为了更好地保留源图像的信息，本研究对图像的不同频带分别采用取平均、绝对值取大和结合PCNN系数的融合规则进行融合。通过选取结构较为复杂的石英表、机械表以及结构相对较为简单的U盘进行中子与X射线图像采集，并利用多种客观评价指标定量评价基于小波变换融合、拉普拉斯变换融合、NSCT融合、NSCT-PCNN融合、Zhu的方法以及本文提出的方法生成中子与X射线融合图像的质量。实验结果证明，本文所提出的融合算法能够显著提高图像融合效果，获得清晰的目标信息，提高了图像对比度，同时保留丰富的细节信息，在客观评价标准和视觉效果上均优于其他典型方法。

图像融合；非下采样轮廓波变换；脉冲耦合神经网络；中子图像；X射线图像