摘要:多传感器图像融合是指针对多个传感器采集的关于同一目标或场景的图像
进行适当的处理,产生一幅新的图像,使之更适合人眼感知或计算机后续处理。
每一种传感器是为了适应特定的环境和适用范围设计的,具有不同的特征或不同
视点的传感器获取的图像间既存在冗余性又存在互补性,通过对其融合,能有效
提高系统的可靠性和图像信息的利用效率。本文介绍了图像融合基本概念,包括
融合系统结构、传感器性能特点、常用融合方法,并分别从定量与定性的角度对
融合图像质量的评价标准做了详细的介绍。
多传感器信息融合是指对来自多个传感器的信息进行多级别、多方面、多层
次的处理与综合,从而获得更丰富、更精确、更可靠的有用信息。其中Edward
和James LlinaSll J对信息融合给出了如下定义:信息融合就是一种多层次的、
多方面的处理过程,这个过程对多源信息进行检测、结合、相关、估计和组合以
达到精确的状态估计和身份估计,以及完整、及时的态势评估。从八十年代初至
今,多传感器信息融合特别是多传感器图像融合已引发了世界范围的广泛兴趣和
研究热潮,它在自动目标识别、计算机视觉、遥感、机器人、医学图像处理以及
军事应用等领域有着广泛的应用前景。多传感器图像融合就是利用各种成像传感
器得到的不同图像,综合不同图像的互补信息和冗余信息,以获得更为全面更为
准确的图像描述。例如,红外图像和可见光图像的融合可以更好地帮助直升机飞
行员进行导航;CT和核磁共振(MPd)图像的融合处理为临床诊断提供可靠的信息。
多传感器图像融合技术最早被应用于遥感图像的分析和处理中。1979年,
Daliy等人首先把雷达图像和Landsat.MSS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。
到80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
技术应用于遥感多谱图像的分析和处理。
90年代以后,随着多颗遥感雷达卫星JERS.1,ERS.1,Radarsat等的发射
升空,图像融合技术成为遥感图像处理和分析中的研究热点之一。
近二十年来,国际上在图像融合的不同层次上开展了大量的模型与算法研
究,提出了各种形式的系统。美国计划在2010年研制出覆盖射频、可见光、红外
波段公用孔径的有源/无源一体化基于图像与数据融合的探测器系统图像融合
技术无疑具有良好的发展前景。
近年来,图像融合在应用方面有了一定的发展,2005年lO月4日,由我国和
巴西联合研制的“资源一号”卫星发射升空,卫星上安装了我国自行研制的CCD
相机和红外多光谱扫描仪,这两种航天遥感器之间可进行图像融合,大大扩展了
卫星的遥感应用范围。
二.
多传感器图像融合基本概念
2.1 图像融合的定义