保边平滑在图像融合中的应用

发布时间：2017-05-31 08:10

  本文关键词：保边平滑在图像融合中的应用，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：图像融合是一种将多个源图像中相关联的有效信息综合到一张综合图中的技术,通过图像融合可把各个源图像中的有效信息集中到综合图中,使得综合图信息比原来任意一个源图像的有效信息更为全面。常见的变换域融合方法是将各个源图像先变换成变换域系数,之后对各个源图的对应变换域系数进行融合,最后将所得融合系数反变换形成融合图像。变换域融合方法能够较好地捕获图像中各个尺度的细节因此取得了广泛应用与发展,但是变换域融合方法普遍存在的一个问题是其融合后的灰度与对比度信息会发生变化,无法保持源图像中的灰度,甚至出现灰度超出值域、对比度失真的问题,严重时会影响融合结果对显著信息的表达。本文通过利用双边滤波器与引导滤波器两种保边平滑滤波器的滤波特性,提出了3种空域图像融合方法。3种方法分别以均值滤波图与源图差值、图像梯度与拉普拉斯能量为主特征作为图像的显著性衡量,通过均值平滑或分块处理使显著性衡量覆盖主要信息区域。对显著性衡量的比较可得出初步的融合权值,但初步融合权值较为粗糙,并且局部选择不准确,此时利用保边平滑滤波器结合源图像对初步融合权值进行平滑,可使融合权值得到与源图像边缘特征相匹配的结果。利用最大化权值策略与保边平滑滤波器的边缘条件转移特性,改善融合权值与显著区域的匹配性,避免了图像融合中灰度与对比度失真的问题。通过对融合权值进行保边平滑滤波,可以解决细节区域不完整与区域边缘过度不自然的问题。此外在空域的直接融合效率较变换域内融合高。通过与其它不同融合方法对多聚焦图像与医学图像的融合实验对比,证实了应用保边平滑技术的图像融合方法的有效性与高效性。通过分析与比较各个融合方法之间的优势与局限性,说明了所提出融合方法的处理效率与质量优势。
【关键词】：图像融合 双边滤波器 引导滤波器 灰度失真
【学位授予单位】：兰州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP391.41
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 绪论8-18
• 1.1 研究背景与意义8-9
• 1.2 图像融合的分类9-10
• 1.3 图像融合发展历程10-13
• 1.4 保边平滑滤波器13-15
• 1.5 研究内容与章节安排15-18
• 第二章 两种典型的保边平滑滤波器18-30
• 2.1 双边滤波器18-26
• 2.1.1 双边滤波器18-22
• 2.1.2 联合双边滤波器22-23
• 2.1.3 使用信号处理方法加速的双边滤波器23-26
• 2.2 引导滤波器26-30
• 第三章 图像融合30-54
• 3.1 图像融合评价方法30-36
• 3.1.1 基于图像梯度的客观评价标准30-32
• 3.1.2 基于图像质量的客观评价标准32-33
• 3.1.3 基于图像相位一致性的客观评价标准33-36
• 3.2 基于拉普拉斯金字塔分解的融合方法36-44
• 3.2.1 金字塔分解与重建36
• 3.2.2 基于金字塔分解的融合36-40
• 3.2.3 拉普拉斯金字塔融合讨论40-44
• 3.3 基于图像梯度的融合方法44-47
• 3.4 应用双边滤波器进行闪光与非闪光图像的融合47-49
• 3.5 基于NSCT的融合方法49-51
• 3.6 应用引导滤波器的变换域图像融合51-54
• 第四章 保边平滑技术在图像融合中的应用54-69
• 4.1 应用引导滤波器的空域图像融合54-59
• 4.2 应用双边滤波器的空域图像融合59-63
• 4.3 应用引导滤波器的多聚焦图像分块融合63-69
• 第五章 实验比较69-84
• 5.1 参数设置69-70
• 5.2 多聚焦图像的融合比较70-78
• 5.3 医学图像的融合比较78-84
• 第六章 总结与展望84-86
• 6.1 论文总结84-85
• 6.2 研究展望85-86
• 参考文献86-92
• 在学期间研究成果92
• 参与科研项目92-93
• 致谢93

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