基于小波变换的数字图像融合-毕业论文

本科毕业论文（设计）题目：基于小波变换的数字图像融合的研究姓名：方刚学号：07202053105专业班级：07通信工程（1）班二级学院：电子通信工程学院指导老师：李长凯完成时间：2011年5月教务处制安徽新华学院本科毕业生毕业论文（设计）承诺书本人按照毕业论文（设计）进度计划积极开展实验（调查）研究活动，实事求是地做好实验（调查）记录，所呈交的毕业论文（设计）是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除文中特别加以标注引用参考文献资料外，论文（设计）中所有数据均为自己研究成果，不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的工作已在论文中作了明确说明并表示谢意。毕业论文（设计）作者签名：日期：I目录内容摘要..........................................................1ABSTRACT.............................................................21引言.............................................................31.1图像融合的意义和应用价值.......................................31.2图像融合的发展现状.............................................41.3本文工作及特色.................................................52数字图像融合......................................................62.1图像融合层次...................................................62.2图像融合流程...................................................73像素级融合.........................................................83.1像素级融合步骤.................................................83.2像素级图像融合方法.............................................93.2.1线性加权法.................................................93.2.2PCA法.....................................................103.2.3HIS变换...................................................103.2.4多分辨率金字塔法..........................................103.2.5小波变换法................................................103.3小结..........................................................114基于小波变换的图像融合方法........................................124.1小波变换......................................................124.1.1小波变换的概念及特点......................................124.1.2连续小波变换（CWT）.......................................134.1.3离散小波变换（DWT）.......................................144.2多分辨率分析..................................................154.3基于离散小波变换的图像融合方法................................164.3.1图像的小波分解............................................16II4.3.2图像的小波重构............................................184.4基于小波变换的融合规则........................................194.4.1取系数绝对值较大法.........................................204.4.2加权平均法................................................204.4.3消除高频噪声法............................................204.4.4双阈值法..................................................214.5基于边缘保持和小波变换的数字图像融合方法......................214.5.1图像预处理................................................214.5.2双边滤波器................................................224.5.3图像预处理................................................234.5.4小波融合..................................................244.6小结..........................................................245实验部分..........................................................255.1图像融合结果的评价标准........................................255.1.1基于信息量的评价..........................................255.1.2基于统计特性的评价均值....................................265.1.3基于信噪比的评价..........................................275.1.4基于梯度值的评价..........................................285.2实验结果......................................................28参考文献.........................................................32谢辞............................................................33综述............................................................341内容摘要图像融合是信息融合在图像处理领域的一个重要应用，小波分析具有多分辨等特点，可以有效地将特征明显、分辨率高的图像融合在一起，得到比任何一幅源图像效果都好的图像。文本简要介绍了什么是小波变换，对连续小波变换和离散小波变换和其在图像处理中的核心思想——多分辨率分析进行了着重分析。给出小波变换在图像融合中的理论基础小波分解和小波重构的框架图。本文论述了基于小波分析的图像融合的基本原理、方法和优点，介绍了基于小波分析图像融合，并提出了基于边缘保持的小波图像融合方法。分析比较了传统的小波图像融合和基于边缘保持的小波图像融合。关键词图像融合；小波变换；多分辨率分析；边缘保持；双边滤波器2ABSTRACTImagefusionistheinformationfusioninimageprocessingarea,animportantapplicationofthewaveletanalysishascharacteristicssuchasmulti-resolution,caneffectivelywillfeatureisapparent,highresolutionimagefusiontogether,getapicturethananysourceimageeffectsaregoodimage.Textbrieflyintroduceswhatiswavelettransformtocontinuouswavelettransform,anddiscretewavelettransformanditsimageprocessing,thecoreideas-multi-resolutionanalysisconductedemphaticallyanalyzed.Giventheimagefusionofwavelettransformthetheoreticalbasiswaveletdecompositionandreconstructionofwaveletframe-chartof.Thispaperdiscussesthebasedonwaveletanalysisofimagefusionbasicprinciple,methodandadvantages,introducesimagefusionbasedonwaveletanalysisisproposedbasedonedge,andmaintainthewaveletimagefusionmethod.Analysisandcomparisonofthetraditionalwaveletimagefusionandbasedonedgeofwaveletimagefusiontokeep.KEYWORDSImagefusion;Wavelettransform;Multiresolutionanalysis;Edgekeep;Bilateralfilter3基于小波变换的数字图像融合的研究1引言1.1图像融合的意义和应用价值图像融合是信息融合的分支之一，信息融合技术带动了多源图像融合技术的发展。多源图像融合是信息融合中可视信息部分的融合，图像融合的定义：图像融合就是通过一种特定的算法将两幅或多幅图像合成为一幅图像。一般指将在同一时间、或不同时间获取的关于某个具体场景的多源图像信息加以综合，以生成一个新的有关此场景的描述，而这个描述是从单一图像的信息中无法得到的。通过对多源图像的融合，可以克服单一图像存在的局限性，提高多源图像的使用效率，并有利于对物理现象和事件进行定位、识别和解释[1]。图像融合的主要目的：1)锐化图像，降低图像模糊达到图像增强的目的；2)在数字地图绘制等方面，提高平面绘图和几何纠正精度：3)增强单一图像信息源中相关特征；4)提高数据间的相互补充，改善分类精度；5)利用多时相数据进行动态监测，提高时相监测能力；6)利用来自其它传感器的图像信息来替代、弥补某一传感器丢失的信息，克服目标提取与识别中数据的不完整性，提高解译图像信息的能力。由于不同图像传感器获取的图像数据在几何、光谱、时间和空间分辨率等方面存在明显的局限性和差异性，所以仅仅利用一种图像数据难以满足实际需求。为了对观测目标有一个更全面、清晰、准确的理解和认识，人们迫切希望寻求一种综合利用各