像素級(jí)多源圖像融合研究.pdf

1、多源圖像融合就是利用各種成像傳感器獲得的不同圖像或同種成像傳感器不同成像方式獲得的不同圖像，綜合不同圖像的互補(bǔ)信息和冗余信息，以獲得更為全面、更為準(zhǔn)確的圖像描述供觀察或進(jìn)一步處理。它在軍事、遙感、機(jī)器人、醫(yī)學(xué)圖像處理以及計(jì)算機(jī)視覺(jué)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。經(jīng)過(guò)二十多年的發(fā)展，圖像融合技術(shù)的研究已經(jīng)形成了一定的規(guī)模，國(guó)外已開(kāi)發(fā)出多種融合系統(tǒng)，但還存在許多理論、技術(shù)問(wèn)題有待解決。目前圖像融合技術(shù)在國(guó)內(nèi)所進(jìn)行的研究相對(duì)于國(guó)際上的研究工作起步較

2、晚，還處于落后狀態(tài)。因此迫切需要開(kāi)展廣泛深入的基礎(chǔ)理論和技術(shù)的研究工作。 本文主要針對(duì)像素級(jí)多源圖像融合問(wèn)題進(jìn)行了深入、系統(tǒng)的研究。本文的研究涉及到多源圖像融合預(yù)處理中的圖像配準(zhǔn)算法、多源圖像融合中的多尺度(多分辨率)分解方法、基于多尺度分解的多源靜態(tài)圖像融合算法以及基于多尺度分解的多源動(dòng)態(tài)圖像融合算法。 本文的主要研究成果如下：1.對(duì)多源圖像融合預(yù)處理中的圖像配準(zhǔn)問(wèn)題進(jìn)行了研究，主要針對(duì)圖像之間存在旋轉(zhuǎn)和平移情況下的圖

3、像配準(zhǔn)問(wèn)題進(jìn)行研究。提出了基于離散小波變換和聯(lián)合直方圖的同類(lèi)傳感器多源圖像快速配準(zhǔn)算法，用以解決多聚焦圖像或序列圖像的配準(zhǔn)問(wèn)題。提出了基于輪廓的異類(lèi)傳感器多源圖像配準(zhǔn)算法，用以解決異類(lèi)傳感器多源圖像之間存在旋轉(zhuǎn)和平移情況下的配準(zhǔn)問(wèn)題。 2.對(duì)圖像融合中的多尺度分解力法進(jìn)行了研究，提出了兩種圖像多尺度分解方法：方向金字塔框架變換和方向可調(diào)的不可分離小波框架變換。通過(guò)去掉方向金字塔變換中的降采樣環(huán)節(jié)并相應(yīng)修改圖像變換中的濾波器系數(shù)，

4、提出了方向金字塔框架變換。通過(guò)將方向?yàn)V波器與不可分離小波變換相結(jié)合，提出了方向可調(diào)的不可分離小波框架變換并給出了其濾波器設(shè)計(jì)方法。 3.基于多尺度分解方法對(duì)多源靜態(tài)圖像融合問(wèn)題進(jìn)行了研究。提出了三類(lèi)多源靜態(tài)圖像融合算法：基于區(qū)域的多傳感器圖像融合算法、基于像素清晰度的多聚焦圖像融合算法以及基于彩色傳遞的遙感圖像融合算法?；趨^(qū)域的多傳感器圖像融合算法中提出了一種新的基于區(qū)域的融合規(guī)則，該融合規(guī)則采用了新的區(qū)域表示方法和融合量測(cè)指

5、標(biāo)?；谙袼厍逦鹊亩嗑劢箞D像融合算法中提出依據(jù)圖像經(jīng)多尺度分解后的系數(shù)求取像素清晰度量測(cè)指標(biāo)，并以此判斷圖像變換系數(shù)是否來(lái)自圖像中的清晰區(qū)域，融合過(guò)程就是對(duì)來(lái)自圖像中清晰區(qū)域的圖像變換系數(shù)進(jìn)行組合?；诓噬珎鬟f的遙感圖像融合算法中將彩色傳遞引入到遙感圖像融合處理之中。 4.基于多尺度分解力法對(duì)多源動(dòng)態(tài)圖像融合問(wèn)題進(jìn)行了研究。提出了一種基于多尺度分解的多傳感器動(dòng)態(tài)圖像融合體系，在該體系中將序列圖像超分辨率復(fù)原和運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)理論應(yīng)