基于多尺度變換的無(wú)源毫米波圖像融合算法研究.pdf

1、無(wú)源毫米波成像系統(tǒng)探測(cè)物體輻射的毫米波能量,利用能量差異進(jìn)行成像,實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬和非金屬物體的區(qū)分,并且無(wú)輻射、對(duì)人體無(wú)害,具有良好的隱蔽性、穿透性。這些優(yōu)點(diǎn)使得無(wú)源毫米波成像系統(tǒng)可以廣泛地應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域。但由于成像特點(diǎn)和天線、通道發(fā)展的制約,毫米波圖像分辨率、信噪比低,所含有的信息過(guò)于單一,不符合人眼的觀察習(xí)慣。多源圖像融合技術(shù)通過(guò)將毫米波圖像和光學(xué)圖像進(jìn)行融合,產(chǎn)生對(duì)同一場(chǎng)景和目標(biāo)的復(fù)合描述,擴(kuò)展了單幅圖像中所包含的信息量,減少信息冗余

2、,方便人員的觀察和后續(xù)處理。
　　本文依托具體的科研項(xiàng)目,首先研究了融合前的毫米波圖像預(yù)處理方法;然后在此基礎(chǔ)上,研究了基于非下采樣輪廓波(Non-Subsampled Contourlet Transform)和區(qū)域分割的圖像融合算法;最后針對(duì)實(shí)際項(xiàng)目的需求,研究了一種多幀圖像融合算法,并設(shè)計(jì)了項(xiàng)目中圖像融合實(shí)現(xiàn)硬件模塊。具體的工作內(nèi)容包括:
　　1.分析了無(wú)源毫米波成像技術(shù)理論和多源圖像融合理論。對(duì)無(wú)源毫米波成像機(jī)制和成

3、像特點(diǎn)進(jìn)行了分析。通過(guò)結(jié)合圖像融合理論,在技術(shù)方法和思路上確立了研究的重點(diǎn)和方向。闡述了圖像融合質(zhì)量評(píng)價(jià)方法。
　　2.研究了毫米波成像的圖像預(yù)處理方法。分析了毫米波圖像中的沖激噪聲模型,改進(jìn)了噪聲點(diǎn)檢測(cè)方法,并自適應(yīng)調(diào)整去噪濾波窗口。針對(duì)毫米波圖像細(xì)節(jié)模糊問(wèn)題,提出了一種基于拉普拉斯金字塔分解的圖像增強(qiáng)算法,在金字塔的高頻子帶采用拉普拉斯算子增強(qiáng),在低頻子帶采用二值化增強(qiáng)。
　　3.研究了基于均值漂移的毫米波圖像分割算法,

4、通過(guò)對(duì)均值漂移收斂平均值圖像進(jìn)行二值化,將圖像中高亮度的目標(biāo)完整、準(zhǔn)確地提取出來(lái),實(shí)現(xiàn)了對(duì)目標(biāo)、背景的區(qū)分。
　　4.研究了圖像的NSCT分解和IHS(Intensity,Hue,Saturation)彩色空間變換,對(duì)高頻帶融合的加權(quán)平均規(guī)則進(jìn)行改進(jìn),提出了基于 NSCT的灰度、彩色圖像融合算法。同時(shí)針對(duì)隱藏物體檢測(cè)這一具體的融合應(yīng)用,提出了基于 NSCT和區(qū)域分割的融合算法。通過(guò)結(jié)合對(duì)毫米波圖像的分割結(jié)果和成像場(chǎng)景的先驗(yàn)信息,提