红外和可见光图像融合算法研究

本科毕业设计论文题目红外和可见光图像融合算法研究

专业名称

学生姓名

指导教师

毕业时间

任务书

一、题目

红外和可见光图像融合算法研究

二、指导思想和目的要求

本题目来源于科研，主要研究红外和可见光图像的特点，学习适合于红外和可见光图像融合的算法，进而编程实现相关算法。希望通过该毕业设计，学生能达到：

1．利用已有的专业知识，培养学生解决实际工程问题的能力；

2．锻炼学生的科研工作能力和培养学生团队合作及攻关能力。

三、主要技术指标

1．学习红外和可见光图像的特点；

2．研究红外和可见光图像的像素级融合算法；

3．编程实现红外和可见光图像的融合。

四、进度和要求

第01周----第02周：参考翻译英文文献；

第03周----第04周：学习红外和可见光图像的特点；

第05周----第08周：研究红外和可见光图像融合的算法；

第09周----第14周：编写红外和可见光图像融合程序；

第15周----第16周：撰写毕业设计论文，论文答辩。

五、主要参考书及参考资料

1. 敬忠良. 图像融合——理论与应用. 高等教育出版社.

2. 郭雷.图像融合. 电子工业出版社.

3. 匡艳. 可见光与红外图像融合技术研究. 电子科技大学硕士学位论文.

4. 童明强. 红外图像与可见光图像融合的研究. 天津理工大学硕士学位论文. 学生指导教师系主任

摘要

红外技术作为人类认识自然、探索自然的一种新的现代工具，已经被各国普遍的应用于生物、医学、地学等科学领域以及军事侦察方面。红外图像直接反映了物体表面温度分布情况，但由于目标的红外辐射十分复杂，而且影响目标红外辐射的因素很多，红外热图像的清晰度远不如可视图像。可见光图像能够很好的描绘场景中各个物体的外形结构，具有较好的轮廓表现力，所以将红外和可见光图像融为一体有非常好的效果。而通过图像融合是实现这一效果的有效方法，融合后的图像可信度更高，模糊较少，可理解性更好，更适合人的视觉及对源图像的进一步分析、理解以及目标检测、识别或跟踪。图像融合充分利用了多个被融合图像中包含的冗余信息和互补信息，同时又不同于一般意义上的图像增强，它是计算机视觉、图像理解领域的一项新技术。

本文针对红外和可见光图像融合算法进行了研究。通过使用计算机图像处理方法，对同一场景的红外图像和可见光图像进行融合处理，得到一副单一的融合图像，它成功包含了两副源图像的信息。本文主要研究了利用MATLAB软件实现对红外和可见光图像的处理和融合，采用对应像素取大值、取小值、平均值，区域能量、区域对比度比较的融合方法，并且对融合结果图像使用信息熵、标准差、平均梯度、空间频率的评价指标进行了分析比较。结果表明，融合结果图像既保留了可见光图像的清晰的轮廓信息，同时也显示了目标物体的表面温度分布情况。

关键字：图像融合，红外图像，可见光图像，MATLAB软件

ABSTRACT

Infrared technology, a new modern tool to be used for human beings to research and explore nature, has been widely applied to many fields which include biology, medicine, geoscience and military reconnaissance in different countries.Infrared image reflects the temperature distribution of objects in the scene. However, the target infrared radiation is very complex, and there are many factors which affect the target infrared radiation, thus Infrared thermal image clarity is much less than the visual image.A visual image can describes the shape of all the objects in the scene and has good ability to represent objects' outline.Therefor,the integration of Infrared image and visual image have very good results.In addition,to fuse them into a single image is very useful to achieve this goal .Fused images are more reliable,less vague and more understandable, which should be convenient for the following image analysis, recognizing, target detecting and tracing.It takes full advantage of redundant or complementary information from source pictures, and not be identical to common image enhancement. It is a new technology in the area of computer vision and image comprehension.

This thesis is aimed at studying a fused method about Infrared image and visual image.Through computer image processing methods ,fusing the visual image and infrared image about a same scene into a single image to display both images1 information.This paper is focusing on using MATLAB software to achieve the integration of Infrared image and visual image.Moreover,using maximal or minimal pixel selection , pixel average, Regional energy, Regional Contrast ,The fusion image using information entropy, standard deviation,average gradient, spatial frequency evaluation index analysis.The results show that it not only remains the shape information of the visual image, but also displays the temperature distribution of