圖像融合研究背景和意義

1、圖像融合研究背景和意義隨著傳感器技術(shù)的發(fā)展，單一的可見光模式逐漸發(fā)展為多種傳感器模式。各種傳感器具有不同的成像機(jī)理、不同的工作波長(zhǎng)范圍、不同的工作環(huán)境與要求，完成不同的功能。由于傳感器自身物理特性、成像機(jī)理和觀察視角等各個(gè)方面的種種限制，單一的圖像傳感器往往不能夠從場(chǎng)景中提取足夠的信息，以至于很難甚至無(wú)法獨(dú)立獲得對(duì)一幅場(chǎng)景的全面描述。這就需要研究多源圖像融合。利用圖像傳感器獲得的圖像（成像探測(cè)）可以直觀地獲取目標(biāo)的外形或基本結(jié)構(gòu)信息，可

2、有效的識(shí)別目標(biāo)或目標(biāo)的特定部位，它是提高精確制導(dǎo)武器抗干擾能力、目標(biāo)識(shí)別能力以及精確探測(cè)能力最基本、最有效的手段。為了滿足實(shí)際中的需要，充分利用多傳感器的數(shù)據(jù)信息，各種數(shù)據(jù)融合技術(shù)快速發(fā)展起來(lái)，達(dá)到將多傳感器獲得的豐富信息合并到一個(gè)新的數(shù)據(jù)集中。圖像融合是數(shù)據(jù)融合的一個(gè)非常重要的分支，是20世紀(jì)70年代后期提出的概念，是綜合傳感器、圖像處理、信號(hào)處理、計(jì)算機(jī)及人工智能的現(xiàn)在高新技術(shù)?；叶葓D像融合技術(shù)是圖像融合技術(shù)的一種。引用定義Pohl

3、和Genderen圖像融合就是通過(guò)一種特定算法將兩幅或多幅圖像合成為一幅新圖像。它的主要思想是采用一定的算法，把工作在不同波長(zhǎng)范圍、具有不同成像機(jī)理的圖像傳感器對(duì)同一個(gè)場(chǎng)景的多個(gè)成像信息融合成一個(gè)新圖像，從而使融合的圖像可信度更高，模糊較少，可理解性更好，更適合人的視覺(jué)及計(jì)算機(jī)檢測(cè)、分類、識(shí)別、理解等處理。由各種傳感器的性能特點(diǎn)可見，不同傳感器對(duì)于場(chǎng)景的描述是完全不同的。通過(guò)對(duì)來(lái)自多個(gè)傳感器的圖像進(jìn)行融合處理后，獲得的融合圖像包含了單一

4、傳感器無(wú)法提供的信息。圖像融合將帶來(lái)以下好處：①利用多個(gè)傳感器提供的冗余信息可提高融合圖像的精確性及可靠性。融合圖像具有較強(qiáng)的魯棒性，即使個(gè)別傳感器故障也不會(huì)對(duì)融合圖像產(chǎn)生嚴(yán)重影響；②利用多個(gè)傳感器提供的互補(bǔ)信息，融合后的圖像包含了更為全面、豐富的信息，其更符合人或機(jī)器的視覺(jué)特性、更有利于對(duì)圖像的進(jìn)一步分析處理以及自動(dòng)目標(biāo)識(shí)別；③在不利的環(huán)境條件下（例如煙、塵、云、霧、雨等），通過(guò)多傳感器圖像融合可以改善檢測(cè)性能。例如，在煙、塵、云、霧

5、環(huán)境下，TV（可見光）圖像質(zhì)量差（甚至無(wú)法看清目標(biāo)），而毫米波雷達(dá)獲得的圖像對(duì)于煙、云、塵、霧卻有較強(qiáng)的穿透能力，盡管信號(hào)會(huì)有些衰減，但仍然可獲得較清晰的圖像。互互互互互A互互互互互B互互互互互互互互圖1圖像融合示意圖紅外和可見光圖像融合技術(shù)的開發(fā)很大程度上是為了滿足現(xiàn)代軍用夜視技術(shù)的發(fā)展，這兩種圖像的融合在安全監(jiān)控領(lǐng)域也有廣闊的應(yīng)用前景。研究紅外和可見光圖像融合技術(shù)有助于進(jìn)一步發(fā)展和完善圖像融合理論體系，其融合方法可以很容易地移植到其