多源图像融合系统设计

经典word整理文档，仅参考，双击此处可删除页眉页脚。本资料属于网络整理，如有侵权，请联系删除，谢谢！1．了解图像融合的目的、意义和用途，理解和掌握图像融合的基本原理。2．熟练掌握图像融合的实现步骤和流程。3．掌握图像多分辨率分解的基本方法。4．掌握小波多分辨分析。5．能够利用MATLAB或C++实现基于小波分析的两幅或多幅图像的融合。6．能够对融合结果进行简单的定量评价。多源光电图像融合试讲多源信道所采集的同一目标的图像经过一定的图像处理，本实验用到的图像融合方法原理如下。1.空间域代数运算(或逻辑运算)像素级图像融合假设参加融合的图像分别为AB，图像的大小为MN，经融合后得到的融合结果图像为F，那么，对AB两个源图像的像素灰度值进行最小准则及加权平均融合的实验原理分别如下：1)基于最小准则的融合(1)(2)F(x,y)=min(A(x,y),B(x,y))2)加权平均融合F(x,y)=wA(x,y)+wB(x,y))21其中，x,y为图像中像素点的位置，,ww是加权系数，+=1。ww12122.基于小波变换的图像融合分辨率这一视觉特性，获得视觉效果更佳的融合图像。对一幅图像进行N层的小波分解，形成3NN1个不同频带的数据，其中有3个包含细节信息的高频带和一个包含近似分量的低频带。基于小波分解的图像融合方法一般分为3个步骤，首先将多源图像进行分升反变换得到融合图像。基于小波的图像融合流程如图1所示：式3。(3)Dx,y)=(Dx,y),Dx,y))l-Yl-1,Fl-1,X上式中，D表示小波分解后源图像与融合图像在分解的第级的各个高频分量，X,Y指输入图像。也就是选择各个源图像经小波分解之后，各个对应高频子带成分绝对值的最大值，作为融合图像的对应子带信号。融合图像最低分辨率低频信号，则可以使用简单加权平均融合得到，或者也可以使用能量最大化原则。3.融合前后图像的定量评价1)基于信息量的评价指标：熵：衡量图像中的信息量的丰富程度，其表达式为：1p=--1邋-1i=0(4)(5)H=plogpipiii=0i2)基于梯度值的评价：空间频率：反映一幅图像空间域的总体活跃程度，其公式为：SF=RF+CF22其中：RF为空间行频率；CF为空间列频率，且：邋1N-1M-1Fi,j)-Fi,j-](6)(7)==2j=0i=1邋1N-1M-1j=0i=1Fi,j)-Fij)]21.实验环境的搭建，利用红外成像仪等搭建多源光电图像采集平台，并采集图像作为融合图像的源数据。2.使用步骤1择合适待融合图像；3.根据实验原理，在VS平台或MATLAB中编写实验内容中要求完成的实验项目的仿真程序，并调试4.对融合图像进行分析，将正确的实验结果图保存，方便实验报告的撰写。做小波反变换得到融合图像结束较融合前的图像能够更加全面，详细的表现场景的特征。够进行简单的图像融合实验而且提高了自己的动手能力以及对图像处理的兴趣。1)简述图像的融合的目的、意义及其主要应用领域。目的:通过对多幅图像间的冗余数据和互补信息的处理来提高图像的可靠性和清晰度，从而更有利于人眼的识别和机器的自动探测。及信息包含量，有利于更为准确、更为可靠、更为全面地获取目标或场景的信息。因此，对图像融合技术展开深入的研究，对于国民经济的发展和国防事业的建设均具有非常重要的意义。应用领域：目前图像融合在遥感探测、安全导航、医学图像分析、反恐检查、环境保护、交通监测、清晰图像重建、灾情检测与预报等领域都有着重大的应用价值。2)小波多分辨分析与塔式分解的差异主要表现在什么方面？小波多分辨分析的紧致性、对称性和正交性优于塔式分解。3)小波变换的分解层数对融合图像的光谱质量和空间质量有什么影响?分解层数过多