论文总字数：20725字

摘 要

图像融合是将多幅输入图像组合为单幅合成图像的过程。本次设计主要通过MATLAB中的GUI编辑器，制作出由3个图形用户界面构成的平台，通过对各个控件编写相应的Callback回调函数，编写相应的图像融合程序，实现两幅图像的简单融合。本设计详细介绍了三种图像融合方法，分别为直接融合、傅里叶变换融合、小波变换融合，并基于MATLAB对几种方法进行了实现，结果表明小波变换法获得的图像融合效果最好。本系统利用了MATLAB的GUI编辑器，可视性好，便于对比分析。

关键词：图像融合，MATLAB，GUI，小波变换

Abstract：Image fusion is the process of combining multiple input images into a single composite image. This design mainly USES GUI editor in MATLAB to produce a platform composed of three graphical user interfaces. By writing corresponding Callback functions for each control and corresponding image fusion program, simple fusion of two images can be achieved. This design introduces three image fusion methods in detail, namely, direct fusion, Fourier transform fusion and wavelet transform fusion, and realizes several methods based on MATLAB. The results show that the image fusion effect obtained by wavelet transform method is the best. The system USES MATLAB GUI editor, visibility, easy to compare and analyze.

Key words: Image fusion, MATLAB, GUI, wavelet transform

目录

1 绪论 3

1.1 背景 3

1.2 图像融合的定义及发展 3

1.3 图像融合在当今社会的研究热点及应用 3

2 图像融合 4

2.1 图像融合的层次分类 4

2.2 图像融合的规则 5

2.3 图像融合的算法 5

2.4 图像融合的步骤 8

3 MATLAB程序设计 9

3.1 图形用户界面GUI简介 9

3.2 GUI控件的创建及属性修改 10

3.3 GUI中所用控件的简介 12

3.4 设计中的Callback函数简介 13

4 设计课题界面设计及调试 14

4.1 用户登录界面设计 14

4.2 用户菜单界面设计 17

4.3 图像融合界面设计 19

结论 22

参考文献 23

致谢 24

附录A 24

附录B 26

附录C 27

绪论

背景

当今社会，在传感器技术的飞速发展下，越来越多的传感器应用在不同领域之下。在特定的系统中，传感器数量的不断增加，会导致信息量的增加、信息多样性的变化，这种情况使得以往处理信息的方法无法满足这种新的变化，所以必须发展新的技术去解决现在的问题。

而信息融合技术(Information Fusion) 正是这种新的技术，信息融合即将多种信息进行提取，将关键信息组合成新的信息的技术。图像融合则是信息融合技术中针对图像信息的一种新型技术。

图像融合的定义及发展

图像融合(Image Fusion)是将多幅输入图像的特征信息进行提取，并将其组合为单幅合成图像的过程。图像融合处理的数据是各种各样的图像，在提取各输入图像的信息的情况下，形成统一信息量更多的图像或数据，以便对其他系统进行控制或指导决策。

在很多情况下，人们如果想通过肉眼的观察来找出关键信息，并做出判断，这样人的大脑负荷以及劳动负荷会越来越大，很难从多幅图像中获得可靠的视觉信息，这样就需要很多人一起协同工作，这样的代价则会更大或者是也很难完成。而图像融合技术则可以通过电脑去解决这个问题，节省人力物力。它可以让信息更加集中,也易于转移或储存。

20世纪80年代初，图像融合技术就开始引发全球范围内的研究热潮。图像融合技术在许多方便有很广泛的应用前景，比如在医学方面主要是针对医学影像技术的提升，人们在做CT、核磁共振、彩超时的图像主要是将多个图像合成并从中提取关键信息，以供医生判别是否生病；在遥感方面，图像融合技术可以帮助科学家去检测农田的变化以及地形地势的变化等。虽然科学家们已经研究出了各种高级的传感器，如前视红外激光成像雷达、合成孔径雷达等传感器，这些传感器能够最大程度上获取到高质量的图像，但是各种传感器在功能上又会有一定的局限性，例如在环境亮度低时、在下雨雨水淋湿传感器时，传感器的一些性能则会下降。所以如果融合多个传感器获得的图像信息，就可明显改善单一传感器的不足。多源图像融合则是可以融合多个图像的新型技术。

图像融合在当今社会的研究热点及应用

数字图像融合是图像处理的一项重要技术，也是现在社会研究的热点，这个技术在地理信息系统、遥感、VR虚拟技术等领域都有着用途。它不仅可以探测、跟踪、识别和感知目标，还可以用于地面观测、地理信息系统、医学成像诊断、人眼辅助、机场导航、安全监测、智能交通等方面。在图像融合技术发展的过程中，我们主要是针对其在军事以及民用领域的应用进行发展，希望能够对国家强大、人民幸福方面有所促进。

现在图像处理软件主要是Photoshop，通过Photoshop可以对图像进行大量操作，但这些操作都是手动操作，精度不高。所以，在了解图像处理的发展后，知道MATLAB中的图像处理函数是一种很方便可行的技术，能够大大提高效率。

在许多图像融合技术中，基于小波变换的图像融合方法是一个研究热点。小波变换的研究主要是基于人眼对局部对比度变化敏感这一事实，通过一定的融合规则，从多幅原始图像中选取最重要的特征进行融合，然后将这些特征保留并融合到最终图像中。

图像融合

图像融合的层次分类

图像融合在层次和结构上，可分为四个部分，信号级、像素级、特征级和决策级^[1~3]。

信号级融合：主要是指多个信号的合成，得到和原始信号的形式相同但质量较高的信号。

像素级图像融合：主要是先对多个图像进行图像配准，然后进行融合，融合后将图像信息中的特征信息，如轮廓、纹理等进行提取，并对这些信息进行分类，最后对融合结果进行解释并且决策。它的主要目的是生成一个包含大量信息的图像，这个算法应用范围较广，也是目前研究的重点。它的框图如图 3‑1所示^[4]。

剩余内容已隐藏，请支付后下载全文，论文总字数：20725字