熱紅外圖像與可見(jiàn)光圖像融合方法研究.pdf

1、圖像融合是一門工程科學(xué)，也是一門藝術(shù)。作為圖像工程的一個(gè)重要分支，30年來(lái)圖像融合已發(fā)生了深刻的技術(shù)變革，圖像融合規(guī)則、融合方法開(kāi)始趨向于對(duì)人類大腦認(rèn)知功能的模擬和視覺(jué)感知系統(tǒng)的模仿，圖像融合正逐漸向智能化、抽象化的視覺(jué)理解方向邁進(jìn)。
　　熱紅外與可見(jiàn)光圖像融合一直是圖像融合研究的熱點(diǎn)，在軍事偵查、安全監(jiān)控等領(lǐng)域有著廣泛的需求和應(yīng)用。本文以熱紅外圖像與可見(jiàn)光圖像為研究對(duì)象，針對(duì)基于區(qū)域的圖像融合框架的局限性，受認(rèn)知圖像融合思想的啟

2、發(fā)，提出了基于內(nèi)容認(rèn)知的圖像融合框架模型。本文主要工作內(nèi)容如下：
　?。?）分別介紹了多分辨率分析的圖像融合中常用的Mallat、à trous、Contourlet及 NSCT四種算法。考慮到這四種算法在圖像多尺度分解與重構(gòu)時(shí)的相關(guān)性，選用Mallat算法，研究了多分辨率分析的熱紅外與可見(jiàn)光圖像融合中尺度選擇問(wèn)題。研究結(jié)果表明，綜合考慮融合圖像的空間質(zhì)量、保真度以及融合過(guò)程中的計(jì)算量和實(shí)時(shí)性等各方面因素，對(duì)圖像進(jìn)行3或4層分解時(shí)

3、能取得更好的圖像融合效果。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究了基于區(qū)域的熱紅外與可見(jiàn)光圖像融合。
　?。?）回顧和總結(jié)了基于像素、窗口、區(qū)域的圖像融合規(guī)則，指出了目前常用的基于區(qū)域的圖像融合框架模型的局限性；研究和分析了認(rèn)知圖像融合思想，受該思想的啟發(fā)，根據(jù)人們對(duì)多源圖像場(chǎng)景內(nèi)容的理解和認(rèn)知方式，提出了基于內(nèi)容認(rèn)知的圖像融合框架模型，并將該模型應(yīng)用于熱紅外與可見(jiàn)光圖像融合當(dāng)中。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該模型具有比基于區(qū)域的圖像融合模型更好的融合效果，這

4、一效果得益于該模型對(duì)不同圖像內(nèi)容可以同時(shí)分別選用空域或頻域不同的融合算法和融合規(guī)則，能更大限度地發(fā)揮圖像融合的自身優(yōu)勢(shì)。
　?。?）在基于內(nèi)容認(rèn)知的圖像融合方法基礎(chǔ)上，研究了基于內(nèi)容認(rèn)知與彩色傳遞的熱紅外與可見(jiàn)光圖像彩色融合方法和基于內(nèi)容認(rèn)知與熱紅外圖像反轉(zhuǎn)的熱紅外與可見(jiàn)光圖像彩色融合方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，由于采用彩色傳遞技術(shù)，前一算法得到的彩色融合圖像顏色自然、生動(dòng)，接近于現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景色彩信息；后一算法得到的彩色融合圖像符合人們視覺(jué)感