基于Tetrolet变换的红外与可见光图像融合算法研究-电路与系统专业论文.docxVIP

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基于Tetrolet变换的红外与可见光图像融合算法研究-电路与系统专业论文

独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成 果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研 究成果,也不包含获得 兰州交通大学 或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。 与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了 谢意。 学位论文作者签名: 签字日期: 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解 兰州交通大学 有关保留、使用学位论文的规定。特授权 兰州交通大学 可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,并采用影 印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机 构送交论文的复印件和磁盘。 (必威体育官网网址的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者签名: 导师签名: 签字日期: 年 月 日 签字日期: 年 月 日 摘 要 随着科学技术的快速发展,各类传感器工艺的不断完善,以及人们对物质生活水平 的要求的不断提高,使得单一的一些图像不能满足人民的需求。并且在军事战场上,为 了能及时发现目标,给战士留下充足的准备时间,这些原因都使得图像融合技术越来越 显得重要,所以研究这项技术有着非常重大的意义。尤其是红外与可见光图像,这是一 对互补的传感器图像,使得融合的图像信息更加丰富,所以本文主要研究这两者之间的 图像融合技术。 本文首先对常用的一些算法进行分析研究,并将这些算法进行对比,论述了这些算 法优缺点。主要工作是针对红外图像的目标物体能量高以及可见光图像细节信息丰富的 特点,提出一种基于改进的 Tetrolet 变换的红外与可见光图像融合算法。这种算法首先 是对 Tetrolet 变换中的模板选择上进行改进,不再是选择高频系数的最小值作为评判标 准,而是以高频系数的一阶范数最大值作为标准。这样做是为了在高频区域保留更多的 原始的高频细节信息,有效提高融合图像的清晰度以及信息量;再者是果断去掉了硬阈 值函数的设定,这样虽然在去噪方面有所损失,但却可以有效保留细微的细节信息,使 得图像的逆变换质量提高;在逆变换中,增加逆变换模板的选择这一过程,用峰值信噪 比 PSNR 作为选择标准,提高了融合图像的对比度;最后就是在融合规则上进行改进, 将局部区域能量自适应的融合规则加以改变,增加能量比这一因素,根据能量比的大小, 对权值进行适当的缩放,可以有效保留红外图像中的目标特征信息以及可见光中的一些 背景信息。 本文通过选取两组背景不同的图像进行对比实验,一组是城市中的夜景,人物目标 较为丰富;另一组是野外环境下的图像,背景比较复杂。通过在 MATLAB 软件上进行 实验仿真,实验结果表明,通过本文提出的融合算法,确实要比其他一些常用的融合算 法效果要好。在主观评价指标中,通过本文算法得到的融合图像的目标特性更好,而且 可见光中的背景信息也较为丰富。在客观的实验数据中,平均梯度值 AvG、信息熵 IE 以及峰值信噪比 PSNR 都有较大的提高,通过客观数据有效验证了本文算法的有效性和 可行性。在程序的实现过程中,有效利用 MATLAB 本身强大的数据处理功能,将 Tetrolet 变换的模板和逆变换的模板都用一个较大的矩阵进行表示,在计算过程中,直接用矩阵 相乘代替循环计算,既解决了模板的选择问题,又节省不少时间和运算成本。 关键词:图像融合;Tetrolet 变换;红外图像;可见光图像;区域能量缩放 论文类型:应用研究 I - Abstract The information of one single image can’t meet people’s demand with the rapid development of the science and technology, the improvement of technology of various sensors, and the improvement of peoples living standards requirements. Furthermore, in order to detect the target for the soldiers to leave sufficient time to prepare in the military battlefield, so the image fusion technology becomes more and important, and the research on this technology have great significance. The main research of this thesis is the fusion betwee

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