现代社会中，科学技术在飞速的发展，数字图像在我们的生活中也起到了举足轻重的作用。然而，在图像成像或传输的过程中会受到外界各种因素的影响，导致图像信息不完整或受损，从而对科学研究、医疗、军事、工业生产等社会活动带来了严重的不便，因此图像融合也就成为了数字图像处理中不可或缺的一部分。本次课题研究中，将不同算法利用MATLAB GUI界面设计实现图像融合，并对不同方法分析比较。本文第一部分介绍了数字图像融合的发展概况和研究现状。第二部分对图像融合的各种算法以及一些常见的评价指标进行了阐述。第三部分介绍了MATLAB的相关知识以及本文的实验思路。第四部分利用MATLAB GUI进行图像融合，并利用评价指标来对不同算法进行对比分析。第五部分是对本次课题研究的总结。关键词 图像融合，MATLAB GUI，图像配准，小波融合算法，简单图像融合
目录
1 绪论 1
1.1 课题研究的目的及意义 1
1.2 国内外课题研究现状 2
1.3 本文的研究内容及安排 3
2 图像融合的基本理论 3
2.1 图像融合简介 3
2.2 图像融合流程图 4
2.3 图像配准 4
2.3.1 什么是图像配准 4
2.3.2 图像配准原理 4
2.3.3 图像配准步骤 5
2.3.4 图像配准实例 5
2.4 图像融合方法 6
2.4.1 空间域图像融合算法 6
2.4.2 变换域图像融合算法 7
2.5 图像融合评价方法 10
3 MATLAB简介及实验思路 12
3.1 MATLAB软件简介 12
3.2 MATLAB与数字图像处理 12
3.3 系统的运行环境 13
3.4 GUI工具栏简介及GUI界面的实现 13
3.4.1 GUI工具栏简介 13
3.4.2 GUI界面的实现 14
3.5 实验思路以及实验具体流程 15
3.5.1 实验思路 15
3.5.2 MATL *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: ^351916072# 
AB融合图像具体流程 16
4 利用MATLAB实现图像融合 16
4.1 GUI设计 17
4.2 界面功能简介 18
4.2.1 空间域图像融合 18
4.2.2 基于小波变换的图像融合 19
4.3 MATLAB中的图像载入 20
4.4 MATLAB中的小波融合的实现 21
4.5 融合图像的评价 22
4.6 两种图像融合方式对比 25
4.7 结果分析 28
结论 29
致 谢 31
参 考 文 献 32
附录 33
1 绪论
1.1 课题研究的目的及意义
生活中获取信息地获取有很多来源，而在众多的来源中图像信息就是其中最重要的一部分。因为图像和文字、声音等信息来源相比较的话，它展现给人们的信息更具丰富性和直观性，所以图像更容易让人们接收并理解信息。曾有国外的研究人员做过统计，结果表明人类从外界获取的信息70%以上都是来源于人眼所看到的
，也就是所谓的图像。也正是在这样的环境下数字图像处理应运而生。在现如今的生活当中，科技，多媒体技术等发展迅速，数字图像处理也与我们生活中的方方面面紧密联系在了一起。不仅如此，计算机技术也在近几年迅速发展，这也就为我们进行图像处理奠定了良好的基石。尤其是现在的社会发展中，在军事、科学研究、医疗、教育、工业生产、通信等领域数字图像处理都发挥着至关重要的作用。
通常情况下，我们都是通过传感器来获取图像的。但是如果只是单一的传感器获取的图像的话，无法提供更多的信息，往往是无法满足在一些应用上的需求。为了获得足够多的信息来满足我们的需求，那么必须得到多个传感器的图像，并分别获取这些图像提供的数据信息。但如果只是数据信息就会显得不直白，所以这就需要用到图像融合，将这些图上获取的数据信息取优然后在一张新的图上展现出来，可以更为直观的观察，也满足在一些应用上的需求。在当今社会中，数字图像处理的在迅速的发展中，不管是军事、生活还是医疗事业、影视业等方面都用到了图像处理中的“图像融合”
技术。由此可见，图像融合技术是非常适应当前科技发展的潮流的。一般情况下，图像融合常用来起到替代或修补图像数据的缺陷，增强特征显示能力，提高空间分辨率，以及改善图像几何精度等作用。图像融合是以图像作为研究和处理对象，它是从相同目标或场景中的不同传感器获得的多重图像，或在相同传感器中以不同的方式获得的，然后使用不同的图像融合规则将不同的图像融合成一个图像。在该图像中，可以反映多个原始图像的信息，从而实现对目标和场景的全面描述
。
目前，随着图像处理的快速发展，图像融合技术已被广泛应用于遥感图像分析处理，自动识别，计算机视觉，医学图像处理，军事领域等领域。随着图像融合技术的不断发展和完善，将在各个领域得到更广泛的应用。因此，图像融合技术的研究与发展对国家经济和国家军事建设的发展具有重要意义。例如，在地质方面，可以用来进行探矿、地质结构分析、岩性识别与分类等;在农业方面，可以用来进行土地利用分类、农作物分类与估产等;在测绘方面，可以用来进行专题图的制作和地图的更新等;在军事方面，可以用来进行目标识别等。
1.2 国内外课题研究现状
数据（信息）融合的发展历史并不长，甚至和某些理论的形成和发展相比来说要短的多。这个概念初次被提出应该是在上个世纪的七十年代初期，直到八十年代才开始有所发展。尽管从上个世纪八十年代才开始逐步发展，但它的发展是飞速的。随着数据（信息）融合的发展，图像融合技术也就在无形中发展起来了。图像融合可以看做是数据（信息）融合中对可视化的那部分图像进行的操作。
虽然图像融合技术发展的时间并不长，但各方人士都在关注着这项技术。在20 世纪 80 年代中期Burt P J 最早使用拉普拉斯金字塔方法对双筒望远镜图像进行了融合
，1995 年，Li H 最先运用小波方法对图像进行融合
，这对图像融合技术产生了巨大的推进。
图像融合技术主要由“无缝合成”和“图像配准”两部分组成。在进行图像融合时，成像过程可能受到各种因素的影响，导致所获得的图像之间存在相对几何差异。一般来说，可以将图像融合从低到高分为三个层次：数据级融合，特征级融合，决策级融合。图像融合如果按照常用的处理方法来分的话，它可以分为两类：空间域融合法和变换域融合法。“空间域”处理方法是直接处理图像像素，如简单组合图像融合方法，逻辑滤波方法，数学形态学方法，图像代数方法等;“变换域”处理技术主要是修改图像的傅立叶变换，如HIS变换，PCA变换，高通滤波（HPF），塔分解，小波变换等。其中，空间域融合中的常见融合规则有：对应像素取最大值、最小值和平均值、加权平均法和逻辑运算等；变换域以小波变换为例其主要融合规则有：取最大值、加权平均法、方差协方差准则、梯度准则、局部能量法等。

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