Page 68 - 无损检测2022年第九期

试验研究

DOI : 10.11973 / ws j c202209007

基于 GF-WLS 和 VSM 的多能量

X 射线图像融合方法

白贇沨 1 , 2 , 刘 祎 1 , 2 , 张小琳 1 , 2 , 张鹏程 1 , 2 , 桂志国 1 , 2 , 3

( 1. 中北大学 信息与通信工程学院, 太原 030051 ; 2. 中北大学 生物医学成像与影像大数据山西重点实验室,

太原 030051 ; 3. 省部共建动态测试技术国家重点实验室, 太原 030051 )
摘 要:针对单一能量不能完整体现复杂结构件数字射线成像的全部图像信息这一问题, 提

出了一种基于引导滤波、 加权最小二乘滤波( GF-WLS ) 和视觉显著图( VSM ) 的图像融合方法。首
先, 采用两种滤波方式对图像进行多尺度细节提取, 提取出的细节作为细节层, 原图作为基础层; 其
次, 根据相位一致性和像素对比度原理分别对细节层和基础层构造视觉显著图, 进而通过像素显著
性的对比得到初始权重图, 再利用引导滤波去除噪声; 然后, 将权重图归一化作为加权映射权重分
别指导基础层与细节层的融合; 最后, 将融合后的两者进行叠加得到融合结果。试验表明, 所提方
法能够获得更高质量的融合图像。
关键词:图像融合; 引导滤波; 加权最小二乘滤波; 相位一致性; 视觉显著图

中图分类号: TP391 文献标志码: A 文章编号: 1000-6656 ( 2022 ) 09-0034-08

Multiener gyX-ra y ima g efusionmethodbasedonGF-WLSandVSM

1 , 2
1 , 2
BAIYunfen g 1 , 2 , LIUYi , ZHANGXiaolin , ZHANGPen g chen g 1 , 2 , GUIZhi g uo 1 , 2 , 3

( 1.SchoolofInformationandCommunicationEn g ineerin g , NorthUniversit yofChina , Tai y uan030051 , China ;

2.ShanxiProvincialKe yLaborator y forBiomedicalIma g in gandBi gData , NorthUniversit yofChina ,

Tai y uan030051 , China ; 3.StateKe yLaborator yofD y namicTestin gTechnolo gy , Tai y uan030051 , China )

Abstract : Toaddressthep roblemthatasin g leener gycannotcom p letel yreflectalltheima g einformationof

di g italradio g ra p h yofcom p lexstructuralp arts , wep ro p oseanima g efusion methodbasedong uidedfilterin g ,

wei g htedleasts q uaresfilterin g ( GF-WLS ) andvisualsalienc y ma p ( VSM ) .Firstl y , twofilterin g methodswere

usedformulti-scaledetailextractionoftheima g e , withtheextracteddetailsbein gusedasthedetailla y erandthe

ori g inalima g easthebasela y er.Secondl y , thevisualsalienc yma pwasconstructedb yusin gp haseconsistenc y ( PC )

andp ixelcontrast.Theinitialwei g htma pwasobtainedb y thecom p arisonof p ixelsalienc y , andthenthenoisewas

removedb yusin g theg uidedfilter.Thirdl y , thewei g htma pwasnormalizedasthewei g hted ma pp in gwei g htsto

g uidethefusionofthebasela y erandthedetailla y er.Finall y , thefusionresultswereobtainedb y su p erim p osin g the

two.Theex p erimentalcom p arisonshowedthatthep ro p osed method wasabletoobtainhi g herq ualit yfused
ima g es.

Ke ywords : ima g efusion ; g uidedfilter ; wei g htedleast

s q uaresfilter ; p haseconsistenc y ; visualsalienc yma p
收稿日期: 2022-03-05
基金项目: 国家自然科学基金资助项目( 61801438 ); 山西省高等
学校科技 创 新 项 目 ( 2020L0282 ); 山 西 省 自 然 科 学 基 金 资 助 项 目 数字射线成像是工业器件质量检测的主要方㘭
( 201901D211246 ); 山西省回国留学人员科研资助项目( 2021-111 )
法。工业器件形状复杂, 在射线透照方向上的等效
作者简介: 白贇沨( 1998- ), 女, 硕士研究生, 主要研究方向为图
厚度差异比较大, 而 X 射线平板探测器的动态范围
像处理
有限, 在对复杂工业器件进行成像时, 可能同时出现
通信作者: 桂志国( 1972- ), 男, 教授, 博士生导师, 主要研究方
过曝光和曝光不足的情况, 影响图像质量和后续观
向为医学图像处理与重建等, g uizhi g uo@nuc.edu.cn
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2022 年 第 44 卷 第 9 期

无损检测