图像融合研究背景和意义.docx

"图像融合研究背景和意义" 图像融合技术是数据融合的一个非常重要的分支，它是综合传感器、图像处理、信号处理、计算机及人工智能的现在高新技术。随着传感器技术的发展，单一的可见光模式逐渐发展为多种传感器模式。各种传感器具有不同的成像机理、不同的工作波长范围、不同的工作环境与要求，完成不同的功能。由于传感器自身物理特性、成像机理和观察视角等各个方面的种种限制，单一的图像传感器往往不能够从场景中提取足够的信息，以至于很难甚至无法独立获得对一幅场景的全面描述。 图像融合技术的主要思想是采用一定的算法，把工作在不同波长范围、具有不同成像机理的图像传感器对同一个场景的多个成像信息融合成一个新图像，从而使融合的图像可信度更高，模糊较少，可理解性更好，更适合人的视觉及计算机检测、分类、识别、理解等处理。 图像融合技术可以带来以下好处：① 利用多个传感器提供的冗余信息可提高融合图像的精确性及可靠性。融合图像具有较强的鲁棒性，即使个别传感器故障也不会对融合图像产生严重影响；② 利用多个传感器提供的互补信息，融合后的图像包含了更为全面、丰富的信息，其更符合人或机器的视觉特性、更有利于对图像的进一步分析处理以及自动目标识别；③ 在不利的环境条件下（例如烟、尘、云、雾、雨等），通过多传感器图像融合可以改善检测性能。 图像融合技术在许多领域都得到了广泛的应用，包括遥感图像的分析和处理、自动识别、计算机视觉、医学图像处理。在军事领域，图像融合技术在经精确制导、自主式炮弹、微型军用机器人、战场侦察车及目标跟踪等系统中发挥了重要作用。 图像融合技术能够协同利用同一场景的多种传感器图像信息，输出一幅更适合于人类视觉感知或计算机进一步处理与分析的融合图像。它可明显的改善单一传感器的不足，提高结果图像的清晰度及信息包含量，有利于更为准确、更为可靠、更为全面地获取目标或场景的信息。因此，图像融合技术的研究是一项有着重要的理论与应用价值的课题。 图像融合技术研究的主要目的包括：① 通过对多幅图像间的冗余数据的处理来提高图像的可靠性；② 通过对多幅图像间互补信息的处理来提高图像的清晰度。 红外和可见光图像融合技术的开发很大程度上是为了满足现代军用夜视技术的发展，这两种图像的融合在安全监控领域也有广阔的应用前景。研究红外和可见光图像融合技术有助于进一步发展和完善图像融合理论体系，其融合方法可以很容易地移植到其他多波段图像的融合中（如红外与毫米波图像融合，多波段红外图像融合），其研究成果对遥感、医学领域图像信息的融合处理也有着极大的借鉴意。