图像融合算法与并行实现研究

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1、图像融合算法与并行实现研究西安电子科技大学硕士学位论文图像融合算法与并行实现研究姓名：王爱华申请学位级别:硕士专业:计算机应用技术指导教师:王宝树20070101摘要摘要多传感器图像融合技术以其独特的优势在各个领域，尤其足军事领域得到了广泛的重视和应用。但国内有关图像融合算法的研究还不是很成熟，特别是图像融合算法的并行实现有待深入的分析探讨。本文首先系统地介绍了图像融合的原理、应用、发展现状等。接着,深入地研究了不同图像传感器及其成像特点，并总结了有代农性的地物图像特点。针对红外/可见光图像和高分辨率/多光谱图像，仔细地分析比较了其具有代表性的图像融合算法的原理、性能,在此基础上提出了

2、一种基于对比度准则的小波变换融合算法。仿真实验证明，在多光谱图像的光谱保留方面和红外图像的边缘轮廓保留方而，该算法具有良好的性能。对于小波变换图像融合算法的主要问题??所需处理的数据量大，难以满足实时性的工程应用要求，本文提出了基于小波变换的并行图像融合算法。并对算法的设计进行了详细的研究，对算法的实现过程进行了系统的阐述。由丁该并行算法具有计算的数据局部性和边界计算相关性特点，所以采用了相邻处理器复制数据的兀余存储技术，减少了融合过程中的通信时间。在环境下进行了模拟实验，得到了可观的加速比，融合效率比单机实现提高了・％。关键字：图像融合小波变换并行计算，//?,,•%•:声明西安电子

3、科技大学学位论文独创性或创新性声明秉承学校严谨的学分和优良的科学道德,木人声明所里交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文屮特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对木研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，木人承担一切的法律责任。本人签名：日期堡逖西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即:研究生在校攻读学位期间

4、论文工作的知识产权单位属西安电了科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文;学校可以公布论文的全部或部分内容,可以允许采用影印、缩卬或其它复制手段保存论文。同时木人保证，毕业结合学位论文研究课题再攥写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。保密的论文在解密后遵守此规定本学位论文属于保密，在一年解密后适用本授权书。FI期翌竺木人签名：？雌王宝树日期导师签名：第~章绪论第一章绪论图像融合是在数据融合技术的基础上产生的，因此具有与数据融合相同的特点，同时由于它的研究处理对彖为图像，因此又具有自身的特殊性。能够通过对多传感器多图像数据源的综合处理提高系统的性能和信息的使用效率。冃

5、前,图像融合技术日益受到诸多领域研究者的重视，并在军事、医学、遥感、计算机视觉、口动目标识別、机器人、交通管理、航空管制以及制造业等方面得到广泛应用，使得多传感器图像融合成为当前图像技术研究的热点之一。・图像融合••图像融合的概念与发展图像融合是数据融合的一个重要分支，因此图像融合具有与多传感器数据融合相同的优点。所谓图像融合就是对不同类型传感器获取的同一地区或同一目标的图像数据图像是以二维数据的形式存在的，采用一定的算法，将各图像数据屮所包含的信息优势或互补性有机结合起来产生新的图像数据的技术。这样,通过互补信息的有机集成，可以减少或抑制单一信息对被感知对象或环境解释中可能存在的多义

6、性、不完整性、不确定性和误差，最大限度地利用各种信息源提供的信息，从而大大提高在特征提取、分类、口标识别等方而的有效性。同其他高新科技一样，多传感器图像融合技术也是首先在军事技术上得到应用的。目前，多传感器图像融合在军事上的应用越来越广泛。自海湾战争和科索沃战争以来，精确制导武器讣人刮日相看。随着精确制导武器攻击过程中遇到的对抗层次越來越多、对抗手段越來越复杂、目标的隐身以及掠地海进攻等,确制导武器采用菲成像的单一寻的制导方式已经不能完成作战使命，必须发展成像制导和多模复合寻的制导技术，而多模复合寻的制导的关键技术Z—就是多传感器的信息融合。除了导弹外，美、德、法、俄罗斯等国口前都已研

7、制成功并开始生产自主式炮弹发射后不用管，可自C寻找目标，这种炮弹可在预定的冃标区域内自主地搜寻坦克类目标。据猜测美军未来的式毫米精确制导追击炮弹可能是采用自主式红外成像复合制导。在世纪的数字化战场上，先进的侦察车及侦察设备将是保证装甲车作战能力的关键设备，为此，目前英、美、徳、荷兰和捷克都在积极发展和研制先进的装甲侦察车。这些侦察车上基本都是将热图像融合算法与并行实现研究像仪、激光测距仪、电视摄像仪可见光等多个传感器进行融合利用。美国计划在年研