一种基于HSI和小波变换的可见光和红外图像融合新方法.pdf

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1、第32卷第4期光学仪器VoL32，No．42010年8月OPTICALINSTRUMENTSAugust，2010文章编号：1005—5630(2010)04一0011一05一种基于HSI和小波变换的可见光和红外图像融合新方法*许抗，徐伯庆(上海理工大学光电信息与计算机工程学院，上海200093)摘要：针对传统的HSI(色度一饱和度一亮度)图像融合方法易出现颜色失真和传统的小波融合方法存在分块模糊的现象，文中提出一种基于HSI和小波变换的可见光和红外图像融合新方法。该方法首先通过HSI变换获得红外和可见光图像的亮度成分，采用基于方差匹配度的融合规则对两者进行小波融合，得到新的亮度分量，并选

2、用红外图像的饱和度分量和可见光图像的色度分量，进行HSI逆变换获得最终融合图像。实验结果表明：该方法在提高图像清晰度、突出图像细节和热目标等方面效果显著。关键词：图像融合；HSI变换；小波融合；区域方差匹配度中图分类号：TP391．41文献标识码：Adoi：i0．3969／j．issn．1005—5630．2010．04．003AnewfusionmethodbasedonHSIandwavelettransformforvisualandinfraredimagesXUKang。XUBoqing(SchoolofOptical—ElectricalandComputerEngineeri

3、ng，UniversityofShanghaiforScienceandTechnology，Shanghai200093，China)Abstract：AnewfusionmethodbasedonHSIandwavelettransfoITnforinfraredandvisualimageswaspresented，whilethetraditionalHSIfusionmethodturnedeasilyouttObecolordistortionandthetraditionalwaveletfusionmethodexistedaphenomenonofSUb-blocksof

4、fuzzy．ThismethodobtainedfirstlyintensitycomponentsofinfraredandvisibleimagesbyHSItransforill，thenusedthefusionrulebasedontheregionalvariancematchingdegreetOfusethem．SOwecouldgetnewintensitycomponent．Withselectingthesaturationcomponentofinfraredimageandthehuecomponentofvisibleimage，wecouldobtainthe

5、finalfusedimagebyHSIinversetransform．Theresultsshowedthattheproposedmethodwasapparentlyfoundtooutperformtraditionalschemesinmanycasessuchasimprovingtheimagesharpness，highlightingtheimagedetailsandhottargets．Keywords：imagefusion；HSItransform；waveletfusion；theregionalvariancematchingdegree引言图像融合是将多源

6、信道采集的关于同一目标的图像经过一定的处理，提取各自信道的信息，最后综。收稿日期：2009—12—25作者简介：许抗(1984一)，男，湖北天门人，硕士研究生，主要从事信号与信息处理方面的研究。·12·光学仪器第32卷合成单一图像以供观察或进一步处理。目前，图像融合技术已广泛应用在民用领域和军事领域。由于红外成像设备是靠探测目标与背景间的热辐射差异来识别目标的，因此具有特殊的识别伪装能力。军事上，越来越多的战车配备了红外图像成像设备。然而红外成像设备对场景的亮度变化不敏感，成像清晰度低，不利于人眼判读。红外图像和可见光图像的融合有利于突出红外图像较好的目标指示特性和可见光图像的清晰场景信息

7、。目前的图像融合技术主要有加权平均融合[13、HSI变换方法[2]、Brovey变换E3】、主成分分析方法(principalcomponentanalysis，PCA)[4]、多尺度分解方法以及这些方法的组合[5]等。这些方法各有优缺点：加权平均法最简单，但融合效果最差；PCA法会导致原图像物理特征丢失；传统的HSI变换方法易发生颜色失真等。Maria等人提出了改进的基于小波分解的HSI融合方法，但这种融合方法只对低频