这领域在国内才开始逐渐形成高潮并取得了较快的发展，年月，由我国和巴西联合研制的资源号卫星发射升空，卫星上安装了我国自行研制的相机和红外多光谱扫描仪。目前，上海交通大学，中科院上海技术物理研究所，武汉大学，中科院遥感卫星地面站，中科院遥感所，哈尔滨工业大学，湖南大学，西安电子科技大学，北京理工大学西安交通大学信息融合重点实验室等单位都有相关人员从事这领域的研究。目前，对图像融合技术的应用研究已经涉及军事和民用的多个领域，如目标跟踪与识别和战略监视国防安全和反恐安全检查以及信息安全航空与夜视地球观测工农业监视医学成像口等。但从技术研究的方法来看，各种理论的出现或发展不断推动着图像融合技术的发展，产生了各种像融合方法，例如，线性变换等等多分辨率分析技术金字塔式分解和小波分解技术更是促使图像融合成为研究的热门话题，而且在实际的工程当中成功运用也大大的推动了该技术的发展。就多聚焦图像融合而言，大致分为两类。类是在空间域的图像融合方法。这类方法般是根据种清晰度指标辨识出清晰区域，然后将图像中清晰的区域合并起来。但是，该方法由于加窗的原因会会导致块效应，对融合图像的质量会产生很大影响。另类是基于多分辨率分析的融合方法，该方法要是在不同频率域上根据定的准则选取系数得到融合图像。该类方法有小波变换方法等。目前，也有许多学者将人工智能运用到多聚焦图像的融合中，比如马义德等把应用到多聚焦图像融合当中，为多聚焦图像融合的并行算法提供了个研究的新方向。存在的问题近年来，红外图像融合技术从产生发展到成功运用于实际工程都是非常迅速的。但是该技术并不是已经非常完美了，它还有诸多需要解决的问题，比如目前对红外图像融合的方法的研究是建立在般融合技术基础上的，所开展的研究工作处于试探性或仿真性的阶段。图像融合虽然有如人工智能小波第章绪论分析等前沿技术应用，但是系统理论不够完备。现有算法缺乏针对不同的图像信息而具备稳定性。比如基于块融合算法当中，固定大小的块对多聚焦图像融合有效，但用于其它图像时效果就会受到较大影响。根据其本身应用需求，红外图像融合对实时性要求较高，而现有算法少有并行执行，这就限制了融合的效率。本文的主要工作阐述了课题的研究目的和意义，对国内外在该领域中的研究现状及存在的问题作了简要的介绍。介绍了空间域的多聚焦图像融合方法，主要对清晰度的标准进行了分析探讨，并在此基础上对图像分块的融合算法进行了分析。考虑到分块算法在清晰和模糊的边界区域存在的块效应这问题，讨论了种进行焦点区域检测的图像融合方法。以传统的小波融合技术为基础，分析了图像分解后的低频部分的边缘以及能量特征，并探讨了该方面的改进方法。为了避免对所有的多聚焦图像块进行小波变换，讨论了种结合图像分块和小波变换的多聚焦图像融合算法。对以上提到的算法分别进行了仿真，并与相关算法作了对比分析。第二章红外图像融合的基本原理第二章红外图像融合的基本原理几种常见的图像人眼所能感知的可见光仅是电磁波谱中极窄的段。红外成像大大拓展了人类的视野，使人们能看见原来所不能看到的信息，如能观察到漆黑夜间的景物，能透过云雾识别云雾后面的景物等而其他电磁波段的成像，将向我们展示客观世界本身固有的其他的不同面目，使我们对时空的观测和理解对人类自身结构的观测和理解得到进步的深入，获得不同的全新体验。可见光图像可见光传感器和红外传感器是两种最常用的传感器。可见光成像传感器获取场景的各种反射信息，有较高的时空分辨率，所成的图像含有丰富的几何和纹理细节，能够提供目标所在场景的细节信息，有利于观察者对场景的整体认知。可见光图像是人们最熟悉，最易于释义的图像。但是可见光传感器在恶劣的天气条件下大气的穿透成像能力较差，在夜间的成像能力尤其差另外，大气湍流引起光路中空气折射指数的随机波动，会导致图像的随机模糊。红外图像红外成像传感器可以分别在近红外短波红外中波红外和热红外波段成像。其中，近红外波段的成像传感器的作用机理与可见光成像传感器相似，主要依靠探测场景的反射成像，它在黄昏和拂晓前后所成的图像中含有相当丰富的图像细节信息。中波红外和热红外波段的成像传感器主要通过获取场景的红外辐射成像，具有更好的云雾穿透能力。波段的红外器件不会像近红外夜视器件那样受可见光闪光的影响，不会因机动车和亮闪光灯的影响而饱和工作在这波段的红外器件还可以有效地抑制海背景杂波干扰，广泛用于探测海面舰船和低空飞行的飞机。由于红外成像传感器是靠探测目标与背景间的热辐射差异来识别目标的，因而具有特殊的识别伪装的能力，如能发现隐藏在树林和草丛中的人员车辆与火炮等。在夜间，由于不同景物之间存在着温度差，因此所成的图像仍能显示景物的轮廓，且能够根据物体表面的温度高低及发射率高低而从背景中区分发现重要目标。尽管红外成像传感器对热目标的探测性能较好，但由于热目标的红外辐射主成分分析在红外图像融合技术中的应换再作融合处理。于是在论文中探讨了种算法，该算法避免了对整幅图像进行小波变换，也很好处理了处于边界的像素融合问题。本论文所研究或探讨的内容只是多聚焦图像融合中的部分，以后还需要加强自己在该领域内的研究工作清晰程度的辨识决定了对区域的准确而有效的划分，因此，找出种更为有效的清晰度指标是今后的重要工作。除了传统的小波应用到图像融合当中，目前构造出的其它小波应用到图像融合当中也是个值得探讨的话题。结合现有算法将人工智能基于经验模式分解等各种先进技术手段应用于图像融合当中亦是值得关注的方向。在传统基于小波的图像融合基础上，对基主成分分析在红外图像融合技术中的应用于低频边缘和能量的多聚焦图像融合算法进行了研究。该方法强调了低频信息的作用，提高了融合质量。针对多聚焦图像的特点，考虑到清晰区域可以直接作为最终融合图像的相应区域，不需要经过小波变换再作融合处理。于是在论文中探讨了种算法，该算法避免了对整幅图像进行小波变换，也很好处理了处于边界的像素融合问题。致谢致谢本文的工作能够顺利完成得益于我尊敬的导师秦翰林的悉心指导和严格求。在此，谨向导师表示深深的谢意。另外，老师自身渊博的知识严谨的治学态度活跃的学术思想足以让我以他为榜样从事今后的工作。感谢西安电子科技大学技术物理学院的各位领导和老师这三年来给予我学习上指导和生活上的关心。同时，还要感谢我的室友及同班其他同学对我学习生活上给予我的关心和帮助以及在做论文期间给予我的启发。我将铭记父母的养育之恩，正是他们辛苦的劳动让我顺利完成学业并工作，并且不断鼓励着我学习深造。感谢所有曾给予我鼓励和帮助的朋友。参考文献参考文献外文期刊赵天昀像素级图像融合技术研究学位论文硕士王章野地面目标的红外成像仿真及多光谱成像真实感融合研究学位论文博士陈煜图像融合技术及其应用研究学位论文硕士参考文献参考文献李振华敬忠良孙韶媛刘刚基于目标检测的红外和可见光动态图像融合期刊论文上海交通大学学报王俊林张剑云红外小目标识别的新方法期刊论文红外技术,陈宁红多波段图像数据融合技术研究学位论文硕士参考文献摘要图像融合通过提取和综合来自多个传感器图像的信息，获得对同场景或目标的更为准确全面可靠的图像描述，以便对图像进行进步的分析理解以及目标的检测。在军事遥感机器人医学图像处理以及计算机视觉等领域必将有着更广泛的应用前景。本文主要在红外图像的融合现有研究成果的基础上做了进步的研究。研究主要内容如下研究了基于分块结合高通滤波的红外图像融合算法。依据多聚焦图像的特征结合，探讨了种新的清晰度指标，并以此为基础上讨论了图像融合算法。研究了基于焦点区域检测的红外图像融合算法。利用像素与邻域内像素方差判断清晰与否，在此基础上讨论了焦点区域的检测的图像融合算法。以小波变换为基础，针对图像的低频部分的融合进行了研究，由此探讨了基于低频边缘特征和能量特征的融合规则。研究了基于空域和频域的图像融合的基础上，探讨了种基于图像分块和小波变换的红外图像融合算法。关键词红外图像融合清晰度指标，区域检测，小波变换,目录目录第章绪论图像融合技术在国内外的发展存在的问题本文的主要工作第二章红外图像融合的基本原理几种常见的图像可见光图像红外图像图像融合的定义图像融合的目的和要求图像融合的难点图像融合的层次像素级融合特征级融合决策级融合常用的图像融合方法及分类图像融合的方法图像融合的分类第三章的算法以及在图像融合中的应用原理的目标的算法基本原理主成分的求解步骤主成分的求解方法在红外图像融合中的应用以及具体算法多聚焦图像的成像原理红外图像基于的融合方法目录图像融合流程第四章实验结果和分析运行程序实验结果对该程序的评价第五章总结和展望致谢参考文献第章绪论第章绪论图像融合技术在国内外的发展图像融合技术最早被应用于遥感图像的分析和处理中。年，等人首先把雷达图像和图像的复合图像应用于地质解释，其处理过程可以看作是最简单的图像融合口。进入年代后，美国三军总部对多光谱图像融合技术和战略监视系统直给予高度重视研制出了应用于大型战略系统海洋监视系统和小型战术系统的第代信息融合系统，并逐年增加对图像融合技术的投资力度。到八十年代中后期，图像融合技术开始引起人们的关注，陆续有人将图像融合技术应用于遥感多光谱图像以及般图像可见光图像红外图像多聚焦图像等的分析和处理。年，等提出了将卫星图像中的全色通道与多光谱模式结合来增强图像的敏锐效果，从此将与图像进行融合成为遥感领域提高多光谱图像空间分辨率的常用方法。九十年代后，对图像融合技术的研究呈不断上升趋势，研究应用领域不断扩展，各种军用民用图像融合系统也陆续问世，海湾战争中的吊舱就是简单的多传感器信息叠加显示的图像融合系统年，美国开发研制出了战场便携式实时多光谱成像融合和景物区分系统英国也以类通用组件为基础研制出具有图像融合处理功能的双波段热象仪年，基于多传感器模型融合的目标识别和可视化系统问世年，林肯实验室开发了四传感器图像融合夜视系统年月公司推出了可以融合和图像的产品。近几年，图像融合技术已成为计算机视觉自动目标识别机器人医学成像信息安全反恐安全检查以及军事等领域的热点研究问题。荷兰的和，美国的实验室和，加拿大的大学等机构都在这领域投入了大量的人力物力进行相关研究。除了基础理论的研