基于拉普拉斯金字塔变换的图像融合算法研究.pdf

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1、第39卷第4期激光与红外Vol.39,No.42009年4月LASER&INFRAREDApril,2009文章编号:100125078(2009)0420439204·图像与信号处理·基于拉普拉斯金字塔变换的图像融合算法研究1,21陈浩,王延杰(1.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130033;2.中国科学院研究生院,北京100039)摘要:阐述了基于拉普拉斯金字塔变换的图像融合原理和方法:首先对源图像分别进行拉普拉斯金字塔分解,然后对分解后的各层图像采用不同的融合准则进行融合,最后,对融合金字塔做拉普拉斯金字塔反变换

2、得到最终的融合图像。通过对可见光与红外图像的融合结果分析,实验结果表明,该算法能得到具有更多有用信息的高对比度的融合图像。融合效果良好。关键词:图像融合;拉普拉斯金字塔;融合准则;红外图像中图分类号:TP391.4文献标识码:AResearchonImageFusionAlgorithmBasedonLaplacianPyramidTransform1,21CHENHao,WANGYan2jie(1.ChangchunInstituteofOptics,FineMechanicsandPhysics,ChineseAcademyofSc

3、iences,Changchun130033,China;2.GraduateSchooloftheChineseAcademyofSciences,Beijing100039,China)Abstract:ThispaperexplainsthetheoryandmethodofimagefusionbasedonLaplacianpyramid.TheLaplacianim2agefusionschemebeginsbyconstructingLaplacianpyramidsforeachsourceimage,andthenea

4、chlevelofLaplacianpyramidsisfusedwithdifferentfusionrule.Finally,theendfusedimageisobtainedbyinverseLaplacianpyramidtransform.Byanalyzingthefusionimagewithvisibleandinfraredimage,theexperimentalresultsshowthatthisalgo2rithmcanproducehigh2contrastfusionimagethatareclearly

5、moreappealingandhavegreaterusefulinformationcon2tent.Itprovesthatthealgorithmcangetagoodfusionresult.Keywords:imagefusion;Laplacianpyramid;fusionrule;infraredimage1引言高斯金字塔分解。图像处理中的金字塔算法最早是由Burt和2.1图像的高斯金字塔分解Adelson提出的,是一种多尺度、多分辨率的方法。设原图像为G0,以G0作为高斯金字塔的第0基于金字塔分解的图像融合算法的融合

6、过程是在不层(底层),对原始输入图像进行高斯低通滤波和隔行隔列的下采样,得到高斯金字塔的第一层;再同尺度、不同空间分辨率和不同分解层上分别进行对第一层图像低通滤波和下采样,得到高斯金字的,与简单图像融合算法相比能够获得更好的融合塔的第二层;重复以上过程,构成高斯金字塔。高效果,同时能够在更广泛的场合使用。2图像拉普拉斯金字塔分解的基本原理作者简介:陈浩(1982-),男,博士研究生,主要研究邻域为由于图像的拉普拉斯金字塔的构成是在高斯金数字图像处理。E2mail:ciompchen@163.com字塔的基础上演变而来的,因此首先得对图像

7、进行收稿日期:2008209225440激光与红外第39卷斯金字塔的构建过程为:假设高斯金字塔的第l层由式(5)可得:图像为Gl:GN=LPN,当l=N时(6)223Gl(i,j)=∑∑¢(m,n)Gl-1(2i+m,2j+n)Gl=LPl+Gl+1,当0≤l

8、)是一个二3基于拉普拉斯金字塔分解的图像融合维可分离的5×5窗口函数,表达式为:图像拉普拉斯金字塔分解的目的是将源图像14641分别分解到不同的空间频带上,融合过程是在各416241641空间频率层上分别进