基于拉普拉斯金字塔变换的图像融合算法研究.docVIP

第 39卷 第 4期 激 光 与 红 外 LA SER IN FRAR ED Vo l. 39, No. 4 Ap ril, 2009 2009年 4月 ·图像与信号处理 · 文章编号 : 100125078 ( 2009 ) 04基于拉普拉斯金字塔变换的图像融合算法研究 陈 浩 1 , 2 ,王延杰 1 ( 1. 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 ,吉林 长春 130033; 2. 中国科学院研究生院 ,北京 100039 ) 摘 要 :阐述了基于拉普拉斯金字塔变换的图像融合原理和方法 :首先对源图像分别进行拉普 拉斯金字塔分解 ,然后对分解后的各层图像采用不同的融合准则进行融合 ,最后 ,对融合金字 塔做拉普拉斯金字塔反变换得到最终的融合图像 。通过对可见光与红外图像的融合结果分 析 ,实验结果表明 ,该算法能得到具有更多有用信息的高对比度的融合图像 。融合效果良好。 关键词 :图像融合 ;拉普拉斯金字塔 ;融合准则 ;红外图像 中图分类号 : TP391. 4 文献标识码 : A Research on Image Fusion A lgor ithm Ba sed on Laplac ian Pyram id Tran sform CH EN H ao1 , 2 , WAN G Yan2jie1 ( 1. Changchun In stitu te of Op tic s, F ine M echan ic s and Physic s, Ch ine se A cadem y of Sc ience s, Changchun 130033 , Ch ina; 2. Gradua te Schoo l of the Ch ine se A cadem y of Sc ience s, B e ijing 100039 , Ch ina) A b stra c t: Th is p ap e r exp la in s the theo ry and m e thod of im age fu sion ba sed on L ap lac ian p yram id. The L ap lac ian im 2 age fu sion schem e begin s by con struc ting L ap lac ian p yram id s fo r each sou rce im age, and then each leve l of L ap lac ian p yram id s is fu sed w ith d iffe ren t fu sion ru le. F ina lly, the end fu sed im age is ob ta ined by inve rse L ap lac ian p yram id tran sfo rm. B y ana lyzing the fu sion im age w ith visib le and infra red im age, the exp e rim en ta l re su lts show tha t th is a lgo2 rithm can p roduce h igh2con tra st fu sion im age tha t a re c lea rly mo re app ea ling and have grea te r u sefu l info rm a tion con2 ten t. It p rove s tha t the a lgo rithm can ge t a good fu sion re su lt. Key word s: im age fu sion; L ap lac ian p yram id; fu sion ru le; infra red im age 1 引 言 图像处理中的金字塔算法最早是由 B u rt 和 A de lson提出的 , 是一种多尺度、多分辨率的方法 。 基于金字塔分解的图像融合算法的融合过程是在不 同尺度、不同空间分辨率和不同分解层上分别进行 的 ,与简单图像融合算法相比能够获得更好的融合 效果 ,同时能够在更广泛的场合使用。 2 图像拉普拉斯金字塔分解的基本原理 由于图像的拉普拉斯金字塔的构成是在高斯金 字塔的基础上演变而来的 ,因此首先得对图像进行 高斯金字塔分解。 2. 1 图像的高斯金字塔分解 设原图像为 G0 , 以 G0 作为高斯金字塔的第 0 层 (底层 ) , 对原始输入图像进行高斯低通滤波和 隔行隔列的下采样 , 得到高斯金字塔的第一层 ; 再 对第一层图像