学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于非张量积小波的像素级图像融合方法研究

作　者: 李凯
导　师: 刘斌
学　校: 湖北大学
专　业: 系统分析与集成
关键词: 图像融合非张量积小波多维采样 IHS变换滤波器组
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 14次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

图像融合是指按照一定的规则,把同一场景或目标的多个传感器的成像或单一传感器的多次成像进行一定的处理,生成一幅新的图像,新的融合结果图像更符合人眼或机器的视觉特性,有利于对图像的进一步分析、理解；目标的检测、识别或跟踪。它克服了通过单一传感器所获得的图像信息不足的缺点,得到了同一场景或目标更全面、更准确、更可靠的信息。图像融合在自动目标识别、机器视觉、遥感、机器人、复杂智能制造系统、医学图像等非军事领域和军事领域得到了广泛的应用,已成为一门研究热点。按照图像融合过程的信息抽象程度,可将图像融合的层次从低到高分为：像素级、特征级、决策级。像素级图像融合是直接对像素信息进行处理,得到一幅融合结果图像,目前融合算法研究大都集中在这一层次上。非张量积小波是近年来才发展起来的小波理论,其应用也远远落后于张量积小波。作为非张量积小波理论的一个重要方面,非张量积小波滤波器的设计已经成为人们研究的热点。和张量积小波滤波器相比,非张量积小波滤波器在构造上有更大的自由度而且具有捕获所有方向的奇异性的特点,它还拥有传统小波所有的多分辨率分析和低计算复杂度的能力。这样,与张量积的小波变换相比,对图像做非张量积小波分解时,可提供更多的高频信息,更有利于图像信息分析,有更大的应用前景。具有线性相位(对称或反对称)的小波具有完全重构的特性,这类小波在图像重构时不会产生相位失真,进而不会导致边缘失真,这对图像融合来说极其重要,因为图像融合过程的最后一步往往就是图像重构,而Daubechies系列小波中只有Haar小波具有对称性,因此,构造具有线性相位的紧支撑、正交性非张量积小波和滤波器组对图像融合有重要意义。本文着重研究了一种二维非张量积小波滤波器构造的基本理论和方法,对二、三、四通道的情形分别给出了具体例子,并将其应用于图像融合实验当中。一方面,对于多聚焦图像的融合,提出了一种基于非下采样对称性非张量积小波的融合方法,对融合规则进行改进,用信息熵、标准差、平均梯度、空间频率等指标对方法进行了客观评价,融合结果图像视觉效果和客观性能指标要优于基于可分小波的融合方法。另一方面,对于多光谱与全色图像的融合,提出了一种基于IHS变换和对称性非张量积小波的融合方法,采用相关系数、光谱扭曲度、相对平均光谱误差等性能指标评价融合图像。实验结果表明,该方法在图像边缘等细节上有较好的视觉效果,其保持光谱信息的能力和保持高空间分辨率信息的能力要优于改进的工HS方法、DWT方法以及IHS-DWT方法。最后,对论文进行了总结,并提出了进一步研究的方向。

全文目录

摘要  5-7
ABSTRACT  7-11
第一章绪论  11-18
  1.1 研究背景及意义  11
  1.2 多源图像融合的层次  11-12
  1.3 像素级图像融合算法概述  12-14
    1.3.1 发展阶段  12-13
    1.3.2 小波算法存在的问题  13-14
  1.4 图像融合的评价标准  14-17
    1.4.1 图像融合质量的主观评价方法  14
    1.4.2 图像融合质量的客观评价方法  14-17
  1.5 本文创新点与结构安排  17-18
第二章张量积小波图像融合  18-25
  2.1 引言  18
  2.2 小波变换相关理论  18-22
    2.2.1 二维小波变换与非张量积小波  18-19
    2.2.2 图像的张量积小波分解与重构  19-22
  2.3 基于张量积小波变换的图像融合  22-24
    2.3.1 融合方案  23
    2.3.2 融合规则  23-24
  2.4 本章小结  24-25
第三章非张量积小波滤波器组的构造  25-31
  3.1 引言  25
  3.2 采样定理  25-27
  3.3 构造的滤波器组  27-30
  3.4 本章小结  30-31
第四章基于非张量积小波的图像融合  31-39
  4.1 引言  31
  4.2 融合算法  31-34
    4.2.1 多聚焦图像融合算法  31-32
    4.2.2 多光谱与全色图像融合算法  32-34
  4.3 实验结果评价与分析  34-38
    4.3.1 实验结果  34-36
    4.3.2 融合结果客观性能分析  36-38
  4.4 本章小结  38-39
总结与展望  39-40
参考文献  40-43
附录：攻读硕士期间发表的学术论文及参与项目  43-44
致谢  44

基于非张量积小波的像素级图像融合方法研究

内容摘要

全文目录

相似论文