基于伪彩色的图像融合算法研究

摘要

本文对基于伪彩色的图像融合算法进行了研究。主要包括以下几个方面： (1)对基于RGB空间的伪彩色图像融合算法进行了深入系统的研究，并以微光图像和红外图像融合为例在MATLAB平台上进行了实验仿真。分析了各种算法的特点和实验结果，对其优缺点进行了比较和说明。 (2)针对微光和红外成像过程和图像表达特点的不同，提出了一种基于微光和红外图像不同特性分别增强的的伪彩色图像融合算法，这种算法将图像增强技术与线性组合结构相结合，计算简单，且融合结果既在很大程度上保留了各幅原图像的独有信息，又增强了图像背景细节的清晰度和红外热目标的可识别性。 (3)在研究了HIS色空间变换的基础上，将图像融合和HIS伪彩色编码相结合，提出了一种基于HIS空间的红外与微光传感器图像融合方法。HIS空间的H、I、S三个元素是相互独立可以分开处理的特点，使这种算法可更灵活的选择色彩范围，根据实验仿真得出融合图像色彩显示和过渡上都较为自然，更符合人眼视觉特性。 (4)在分析研究了灰度图像伪彩色处理技术和几种基本方法基础上，提出了一种基于融合的伪彩色图像处理算法。这种算法是对灰度一彩色变换伪彩色处理技术的延伸，通过对微光图像进行实验仿真证明了其较原方法的有效性，可很好的应用于单波段微光夜视技术中。 (5)分析了几个灰度融合图像的质量评价指标，并针对于伪彩色融合图像的终端用户是人眼和融合图像用途问题，从目标探测，细节和人眼舒适度三个方面对几种伪彩色融合结果图像作了简单评价，得到一些有价值的结论。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1选题背景及意义

1.2伪彩色图像融合技术的发展

1.3常用的伪彩色图像融合算法

1.3.1基于RGB空间的伪彩色图像融合

1.3.2基于HIS空间的多重图像融合

1.4伪彩色图像融合的发展方向和难点

1.5本文的主要工作

第二章基于RGB空间的伪彩色图像融合

2.1引言

2.2灰度图像融合后伪彩色处理

2.3 NRL算法

2.3.1算法说明

2.3.2实验仿真

2.4 Toet算法

2.4.1 Toet算法步骤

2.4.2仿真结果

2.5 MIT算法

2.5.1 MIT算法原理

2.5.2基于MIT结构的的仿MIT法

2.5.3仿MIT法实验仿真

2.6线性组合结构

2.6.1算法结构

2.6.2参数选择与优化

2.6.3仿真结果分析

2.7本文算法

2.7.1微光图像处理

2.7.2红外图像处理

2.7.3人眼视觉特性

2.7.4融合

2.8本章小结

第三章基于HIS空间的伪彩色图像融合算法

3.1引言

3.2彩色空间介绍

3.3 HIS空间

3.3.1 HIS空间介绍

3.3.2 HIS空间与RGB空间变换

3.4常用的HIS变换图像融合

3.4.1融合中的HIS与RGB三角变换

3.4.2 HIS空间变换在SPOT和Landsat-TM图像融合中的应用

3.4.3融合结果

3.5一种基于HSI空间的红外和微光图像伪彩色融合算法

3.5.1算法概述

3.5.2算法步骤：

3.6本章小结

第四章图像融合在伪彩色处理中的应用

4.1引言

4.2常用伪彩色处理方法

4.2.1灰度分层法

4.2.2灰度级-彩色变换法

4.2.3滤波变换法

4.2.4基于IHS空间的伪彩色编码

4.3图像融合在伪彩色处理中的应用

4.3.1正极图像的生成

4.3.2算法结构

4.4性能评价

4.5本章小结

第五章融合图像质量评价

5.1引言

5.2灰度融合图像评价方法

5.2.1光谱特征评价指标

5.2.2空间分辨率评价指标

5.2.3主观评价方法

5.3伪彩色图像融合质量评价

5.3.1伪彩色融合算法

5.3.2融合结果图像

5.3.3视觉评价指标

5.4本章小结

第六章总结和展望

参考文献

攻读硕士期间发表的论文情况

致谢