图像融合算法的研究

论文摘要

图像融合是近年来图像处理领域研究的热点问题,通过图像融合处理,可以综合多源信息,能得到性能比任一源图像更好的图像,更好地满足应用的要求。本文主要从四个方面对图像融合方法进行了研究。为了能够对图像融合效果做客观有效的评价,分别在有标准参考图像和无标准参考图像的情况下研究了融合效果评价方法,在有标准参考图像的情况下,采用基于结构相似度的融合效果评价方法;在无标准参考图像的情况下,采用了基于Curvelet变换的高频分量相关系数的融合效果评价方法。针对小波变换在图像融合中存在的问题,研究了基于Curvelet变换的图像融合算法。Curvelet变换由小波变换发展而来,克服了小波变换在表达图像边缘方向特性等方面的内在缺陷。将Curvelet变换引入图像融合,能够更好地提取原始图像的特征,为融合图像提供更多的信息。在对Curvelet变换后的高频系数进行处理时,分别研究了基于Curvelet变换的局部方差融合规则和对比度融合规则,并将这两种规则相结合,得到了基于Curvelet变换的局部方差对比度融合规则,这种规则能得到比前两种方法更好的融合效果。针对红外和可见光图像融合的特点,采用了基于目标提取的图像融合算法,通过把红外图像进行分割提取目标,然后与可见光图像进行融合,实现两副源图像的优势互补。在提取目标时主要研究了基于Otsu的图像分割方法以及一种基于Otsu的递归分割法。论文研究中的实验结果表明,本文所提出的相关方法有效地改善了图像融合效果,具有一定的工程应用参考价值。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究的背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本文研究的主要内容
• 第二章 图像融合效果评价
• 2.1 图像融合效果的主客观评价
• 2.2 有标准参考图像的融合效果评价方法
• 2.2.1 基于结构相似度的融合效果评价
• 2.2.2 实验结果分析
• 2.3 无标准参考图像的融合效果评价方法
• 2.3.1 基于Curvelet 变换的高频分量相关系数的融合效果评价
• 2.3.2 实验结果分析
• 2.4 小结
• 第三章 CURVELET 变换及其在图像融合中的应用
• 3.1 多尺度几何分析
• 3.2 CURVELET 变换
• 3.2.1 第一代Curvelet 变换
• 3.2.2 第二代Curvelet 变换
• 3.2.3 连续Curvelet 变换
• 3.2.4 离散Curvelet 变换
• 3.2.5 离散Curvelet 变换的具体实现
• 3.3 基于CURVELET变换的图像融合算法
• 3.3.1 Curvelet 变换在图像融合中的应用
• 3.3.2 实验结果分析
• 3.4 小结
• 第四章 基于CURVELET 变换的图像融合规则研究
• 4.1 图像融合规则概述
• 4.2 局部方差融合准则
• 4.2.1 基于小波变换的局部方差融合规则
• 4.2.2 基于Curvelet 变换的局部方差融合规则
• 4.2.3 实验结果分析
• 4.3 对比度融合规则
• 4.3.1 基于小波变换的对比度融合规则
• 4.3.2 基于Curvelet 变换的对比度融合规则
• 4.3.3 基于Curvelet 变换的局部方差对比度融合规则
• 4.3.4 实验结果分析
• 4.4 小结
• 第五章 基于图像分割的红外与可见光图像融合
• 5.1 图像分割方法概述
• 5.2 基于OTSU法的红外图像分割
• 5.2.1 阈值分割法
• 5.2.2 基本Otsu 的图像分割算法
• 5.2.3 基于Otsu 的递归分割算法
• 5.2.4 实验结果分析
• 5.3 小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 论文工作总结
• 6.2 研究展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文