基于多分辨率分解的像素级图像融合

《基于多分辨率分解的像素级图像融合》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、上海交通大学博士学位论文基于多分辨率分解的像素级图像融合姓名：王宏申请学位级别：博士专业：控制理论与控制工程指导教师：敬忠良20040401基于多分辨率分解的像素级图像融合摘要图像融合技术就是利用各种成像传感器得到的不同图像综合不同图像的互补信息和冗余信息以获得更为全面更为准确的图像描述它在军事遥感机器人医学图像处理以及计算机视觉等领域有着广泛的应用前景经过二十多年的发展图像融合技术的研究已经形成了一定的规模国外已开发出多种融合系统但还存在许多理论技术问题有待解决目前图像融合技术在国内所进行的研究相对于国际上的研究工作起步较晚还处于落后状态因此迫切需要开展广泛深入的基础理论

2、和基础技术的研究工作本文主要应用多分辨率分析方法对多传感器图像融合多聚焦图像融合以及不同分辨率遥感图像融合问题进行了深入系统的研究本文的研究涉及到基于余弦调制滤波器组的图像融合方法基于不可分离小波框架的图像融合方法基于方向滤波器组的图像融合方法以及基于小波分解的块分割多聚焦图像融合方法本文的主要研究成果如下1.针对传统图像融合方法的分解方式不能很好地适用于高频段包含大量信息的图像这一问题提出了一种基于余弦调制滤波器组的多传感器多聚焦图像融合方法该方法在采用余弦调制分析滤波器组对输入原图像进行分解的基础上按照基于局部对比度的融合选取规则对分解得到的子带信号进行融合处理实验结果

3、表明该方法能够有效地提高了图像融合的融合效果2.针对同一地物的高空间分辨率全色遥感图像与低空间分辨率多光谱遥感图像提出了一种基于余弦调制滤波器组的不同分辨率遥感图像融合方法首先以获得满意的融合信号为目的设计滤波器组在设计出满足融合要求的滤波器组的基础上对高分辨率全色图像和多光谱图像分别进行滤波器组分解分别得到多个频带的子图像采用多光谱图像的低频部分替换相应高分辨率全色图像的低频部分的方式融合不同分辨率的遥感图像最后进行i滤波器组重构以获得融合后的图像实验结果表明通过调整滤波器组的通道个数该方法能够使融合图像的空间信息和多光谱信息获得更好的折衷3.针对传统图像融合方法在以可分

4、离的方式处理二维图像时所存在的局限性提出了基于不可分离小波框架的图像融合方法与可分离形式相比不可分离形式具有更好的频率特性和方向属性并且其设计更加灵活可针对不同目的进行相应的设计同时小波框架具有平移不变特性能够克服小波变换的平移可变问题该方法能够很好地适用于多传感器图像多聚焦图像以及同一地物的不同分辨率遥感图像的融合处理获得较为满意的融合结果4.考虑用幅度和方向描述图像的局部细节特性提出了一种基于方向滤波器组的图像融合方法该方法首先采用àtrous小波算法和方向滤波器组相结合的方式分解原图像使得到的多分辨率多方向图像表示能够很好地适合图像融合处理然后按照基于局部能量选取的融

5、合规则对各系数进行融合处理以得到一组新的融合后系数最后通过重构过程得到融合后的图像实验结果表明该方法能够很好地保留原图像中的细节信息使图像融合的性能得到了明显的提高5.基于多分辨率分解的多聚焦图像融合方法本质上是通过降低图像清晰区域的图像质量来提升图像模糊区域的图像质量针对这一问题提出了一种基于小波分解的块分割多聚焦图像融合方法该方法在将多聚焦图像分割成若干个块区域的基础上采用块区域局部对比度将多聚焦图像划分为三部分聚焦清晰区域聚焦模糊区域以及两者之间的边界区域对于清晰区域和模糊区域直接选取清晰块区域作为融合后相应块区域对于边界区域建立了基于对比度的像素选取方法进行融合处理

6、实验结果表明无论在主观视觉效果上还是在客观定量评价上该方法明显优于基于拉普拉斯塔型变换的融合方法基于离散小波变换的融合方法以及基于离散小波框架的融合方法关键词图像融合信息融合多分辨率分析小波变换小波框架塔型变换滤波器组iiMultiresolution-BasedPixelLevelImageFusionAbstractImagefusionisthetechniquethatintegratescomplementaryandredundantinformationofmultipleimagesofthesamescenetoobtainacompositeimagew

7、hichcontainsamorecompleteandaccuratedescriptionofthescene.Ithasbeenappliedwidelyinmanyfieldsincludingmilitaryapplication,computervision,remotesensing,robotengineering,medicalimaging,etc.Imagefusionhasemergedasapromisingresearchareaafter20years’development.Many