基于偏微分方程的圖像配準(zhǔn)與融合方法研究.pdf

1、圖像配準(zhǔn)與融合是處理多源數(shù)據(jù)、時(shí)序圖像分析、目標(biāo)變化檢測(cè)、目標(biāo)識(shí)別等實(shí)際問題中的重要手段,其應(yīng)用遍及軍事、遙感、醫(yī)學(xué)、計(jì)算機(jī)視覺等眾多領(lǐng)域。圖像配準(zhǔn)主要是將從不同視角,不同時(shí)間,不同傳感器獲取的關(guān)于同一場(chǎng)景的兩幅甚至多幅異源圖像在空間上進(jìn)行對(duì)準(zhǔn),并確定幾何變換參數(shù)的過程。圖像融合技術(shù)是在利用多幅源圖像信息資源的基礎(chǔ)上,根據(jù)融合準(zhǔn)測(cè),將多幅圖像或空間或時(shí)間上的互補(bǔ)信息進(jìn)行融合。通過圖像融合,最后我們獲得對(duì)場(chǎng)景的一致性描述,使融合后的圖像具

2、有更豐富的信息,從而更精確的反映客觀實(shí)際。由于偏微分方程具有局部自適性,高度靈活性等優(yōu)點(diǎn),將偏微分方程應(yīng)用于圖像處理的各個(gè)領(lǐng)域已成為重要的研究方向。本文將研究基于偏微方程的圖像配準(zhǔn)與融合的理論和方法,主要研究工作如下:
　　 (1)研究光流場(chǎng)的基本原理以及光流場(chǎng)在圖像配準(zhǔn)領(lǐng)域中的模型,根據(jù)灰度不變和梯度不變假設(shè),將光流場(chǎng)與偏微分方程結(jié)合起來,提出了基于光流場(chǎng)的改進(jìn)圖像配準(zhǔn)模型。
　　 (2)研究互信息的基本原理,在光流場(chǎng)

3、的模型基礎(chǔ)上,提出基于互信息的保真項(xiàng),將模型與偏微分方程結(jié)合,對(duì)圖像進(jìn)行配準(zhǔn)處理,進(jìn)一步提高了配準(zhǔn)效果。
　　 (3)研究全變分模型的基本原理與基于全變分的圖像融合模型,并在該模型的基礎(chǔ)上,提出了基于全變分梯度模值平方的圖像融合模型。
　　 (4)在經(jīng)典圖像融合模型中引入主觀對(duì)比度,并在此模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn),提出了基于梯度模值平方的圖像融合模型。
　　 實(shí)驗(yàn)分析中,對(duì)多種圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像配準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)與融合實(shí)驗(yàn),結(jié)果