基于稀疏表示模型的熱紅外與可見光圖像融合研究.pdf

1、熱紅外圖像與可見光圖像融合是計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域的一個(gè)基礎(chǔ)問題，它采用一些算法提取出不同波段圖像的特征，將它們?nèi)诤显谝黄?，使得融合后的圖像更加清晰、信息更加全面，更便于人眼識別，使得觀察者也更容易理解當(dāng)前的場景。熱紅外與可見光工作在不同的波段，它們的成像機(jī)理也不同、各有特點(diǎn)，它們既有各自的優(yōu)勢，也有一些不足之處。所以，在實(shí)際場景中通常將熱紅外圖像與可見光圖像融合，使得不同的模態(tài)圖像在信息上達(dá)到互補(bǔ)，進(jìn)而彌補(bǔ)單一模態(tài)圖像成像在某些條件下的不足。

2、由于融合后的圖像結(jié)合了兩種模態(tài)圖像的特征，它能夠使觀察者更充分的理解場景信息，因此熱紅外與可見光圖像融合被應(yīng)用于包括視頻監(jiān)控、軍事以及電力系統(tǒng)在內(nèi)的諸多領(lǐng)域。隨著相關(guān)技術(shù)不斷地發(fā)展進(jìn)步，多模態(tài)圖像融合的應(yīng)用領(lǐng)域正變得越來越多元化。與此同時(shí)，各領(lǐng)域?qū)Χ嗄B(tài)圖像融合效果的要求也越來越高，研究人員對多模態(tài)圖像融合的研究力度還在不斷地加大。
　　目前，有許多實(shí)現(xiàn)多模態(tài)圖像融合的算法。常用的多模態(tài)圖像融合算法都或多或少存在一些問題，其融合結(jié)

3、果也一直未能達(dá)到更加理想的效果。為了提升多模態(tài)圖像融合的效果，本文采用了一種基于拉普拉斯稀疏表示模型的算法來實(shí)現(xiàn)不同模態(tài)圖像之間的融合，主要的研究工作在以下的幾個(gè)方面:
　　(1)由于不同模態(tài)圖像的成像機(jī)理不同，不同模態(tài)之間的對應(yīng)關(guān)系很難準(zhǔn)確建立起來，傳統(tǒng)的用于單一模態(tài)間圖像配準(zhǔn)的算法在不同模態(tài)圖像配準(zhǔn)上無法達(dá)到理想的效果。針對上述問題，本文結(jié)合距離度量學(xué)習(xí)提出了一種多模態(tài)圖像配準(zhǔn)的算法，通過學(xué)習(xí)不同模態(tài)圖像之間的距離度量可以較準(zhǔn)

4、確地建立不同模態(tài)圖像之間的變換關(guān)系。實(shí)驗(yàn)證明該算法配準(zhǔn)效果良好。
　　(2)本文介紹了多模態(tài)圖像融合的現(xiàn)有算法，針對現(xiàn)有算法存在的問題，本文采用基于稀疏表示模型的多模態(tài)圖像融合算法來對不同模態(tài)的圖像進(jìn)行融合，為了提高算法的魯棒性，本文算法在原始的稀疏表示模型之上增加了一個(gè)拉普拉斯正則化項(xiàng)，使得融合后的圖像效果對圖像的細(xì)節(jié)反映更加明顯。該算法包括了字典學(xué)習(xí)、稀疏表示以及多模態(tài)融合三個(gè)部分，實(shí)驗(yàn)結(jié)果相比其它算法有所提升，該融合算法效果