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首页视觉特性驱动的多尺度对比度金字塔图像融合与性能提升
本文主要探讨了"基于视觉特性的多尺度对比度塔图像融合及性能评价"这一主题。针对可见光与红外图像在相同场景下的融合问题,研究者提出了创新的图像融合方法。这种方法首先构建了对比度金字塔数据结构,通过该结构获取图像的多分辨率序列。这些多尺度的图像允许对源图像的细节进行逐级处理,每个级别上都应用了基于视觉特性的融合算子,以保留有用信息并增强图像的对比度。这种方法具有自适应性,能够根据输入图像的灰度特性自动调整融合策略,从而提供更好的视觉效果。 文章指出,相比于传统的融合方法,如Laplacian金字塔、比率低通金字塔和小波变换,该方法在性能上有所优化。通过对熵、交叉熵和互信息这三种量化评价标准的深入分析,结果显示,该方法在提高图像融合后的信息量方面有显著提升。具体来说,熵提高了大约1.5%到3%,交叉熵下降了13%到78%,而互信息更是提高了118%到814%。这种改进不仅体现在客观的量化评估中,也与实际的视觉感受相一致,表明融合后的图像质量得到了显著改善。 关键词包括视觉特性、对比度金字塔、图像融合以及量化评价,这些核心概念在文章中起到了关键作用,共同构成了作者的研究框架。这篇论文提供了一种高效且视觉效果优良的图像融合技术,并通过严格的性能评估验证了其优越性,对于图像处理领域的多尺度融合方法具有重要的理论价值和实践意义。
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第 38 卷 第 4 期
2004 年 4 月
西 安 交 通 大 学 学 报
JOURNAL OF XI′AN JIAOTONG UNIVERSITY
Vol. 38 №4
Apr. 2004
基于视觉特性的多尺度对比度塔图像融合及性能评价
张新曼 , 韩九强
(
西安交通大学电子与信息工程学院 , 710049 , 西安
)
摘要 : 针对同一场景可见光与红外图像的融合问题 ,提出了一种新的多尺度对比度塔图像融合方法. 该方法
利用对比度金字塔数据结构得到图像的多分辨序列 ,采用基于视觉特性的融合算子在图像的相应各级上融
合源图像的细节 ,再通过金字塔逆变换重构出最终融合图像. 这种图像处理方法具自适应性 ,不随各自输入
图像的灰度特性而改变 ,同时增强了融合图像的对比度 ,产生了较好的视觉处理效果. 对熵、交叉熵和互信息
3 种量化评价标准的进一步分析表明 ,该方法比传统的 Laplacian 金字塔、比率低通金字塔和小波变换融合方
法的性能更加优化 ,其中熵提高了 015 %~3 % ,交叉熵降低了 13 %~78 % ,互信息提高了 118 %~814 % ,评
价结果与目视效果吻合良好.
关键词 : 视觉特性 ;对比度金字塔 ;图像融合 ;量化评价
中图分类号 : TN94111 文献标识码 : A 文章编号 : 0253 - 987X
(
2004
)
04 - 0380 - 04
Image Fusion of Multiscale Contrast Pyramid2Based Vision
Feature and Its Performance Evaluation
Zhang Xinman , Han Jiuqiang
(
School of Electronics and Information Engineering , Xi′an Jiaotong University , Xi′an 710049 , China
)
Abstract: Focusing on the fusion problem of the visual and infrared images from same scene , a novel image fusion
method of multiscale contrast pyramid was proposed. By using multiresolution image sequences obtained from the contrast
pyramid data structure , the details of source images were fused on each corresponding levels with a vision feature fusion
operator , then the fused image was achieved through inverse pyramid transform. This processing scheme has adaptability
which is unchanged with varying in the global graylevel characteristics of each input image , efficiently enhances the con2
trast of the fused image , and produces better visual effect. According to three quantitative evaluation criteria , it is shown
that the proposed method is superior to the traditional Laplacian pyramid , ratio of low2pass pyramid and wavelet transform
fusion method , with 015 % to 3 % improvement of entropy , 13 % to 78 % reduction in cross entropy and 118 % to 814 %
enhancement in mutual information. The evaluation results coincide with the visual effect very well.
Keywords: vision feature ; contrast pyramid ; image fusion ; quantitative evaluation
图像融合是将多源信道所采集的同一目标的图
像经过一定的处理 ,提取各信道的数据 ,综合互补信
息而形成新图像的过程
[1]
. 以往使用的多分辨像素
级融合方法一般都是高斯金字塔及其派生结构 ,诸
如 Laplacian 金 字塔、比率 低通塔和 小波金 字塔
等
[2~5]
. 前 2 种方法是将图像分解到不同分辨力和
不同空间频率的一系列分解层上 ,反映了相应空间
频率上图像的细节信息 ,而小波金字塔在时域和频
域内同时具有良好的局部化特性 ,但这些方法的融
合规则一般是基于像素的简单选择
(
如逻辑方法或
收稿日期 : 2003 - 06 - 30. 作者简介 : 张新曼
(
1973~
)
,女 ,博士生 ;韩九强
(
联系人
)
,男 ,教授 ,博士生导师. 基金项目 :
国家自然科学基金资助项目
(
60174030
)
.
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liwuwu0308
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