关键词：
一、小波变换彩色图像融合简介
1 基于小波的图像融合
1.1 小波的分解和重构
小波变换是一种能够用来检测信号局部特征的数学工具。当然也可以将二维信号分解成不同分辨率的子带信号。由于图像为二维信号, 可以作以下小波分解:
其中, f (x, y) 为源图像, C0, H, G为一维小波滤波器, h, v, d分别代表水平、垂直和对角分量, H′, G′表示H, G的转置矩阵。
小波变换属于可逆变换, 可以通过以下方式实现信号的重构, 从而实现信号的恢复:
1.2 小波图像融合算法
该方法的基本思想是将待融合图像分解到不同频率上, 然后在不同频率上根据一定的规则完成信息的融合, 最后通过小波逆变换恢复图像。
基本的融合步骤描述如下:
(1) 配准待融合的源图像, 保证相关像素对齐。
(2) 将待融合图像各自完成小波分解, 如果进行层分解, 将会得到个高频子带和1个低频子带。
(3) 据不同融合规则完成高频和低频的系数融合, 低频采用平均法融合, 高频采用绝对值取大完成融合。
(4) 对步骤 (3) 得到的融合图像进行小波逆变换, 得到最终融合结果图像。
2 图像块清晰度的度量
2.1 主成分分析
主成分分析属于一种线性分析方法之一, 其被成功应用于人脸图像识别领域。它的主题思想是寻找最小均方意义下的逼近原始数据的最佳投影[。而对于数据的变异性和主成分分析中特征值的关系给出了证明。
数据矩阵C (标准化矩阵) 分解成正交矩阵U和V, V满足VTV=VVT=I:
由 (5) 式知, 描述变异性的分量ν1也可由特征值λ解释。
根据多聚焦图像的特征, 模糊区域类似于对该区域清晰图像实施了低通平滑滤波, 消除了图像中的部分高频信息, 所以模糊区域的高频局部变异较小, 而清晰区域高频部分变异较大。因此, 多聚焦图像相应像素块内高频信息变异大小可以作为清晰与否的判断依据, 即特征值越大, 图像越清晰。
2.2 图像块按清晰度分类
本文结合分块的思想依据, 将源图像进行区域的划分, 对每一区域块使用PCA分析法, 把特征值作为每一区域块的清晰与否的判定依据。
假设H1和H2为待融合的多聚焦图像P1和P2的高通滤波图像。邻域内像素一般情况下具有较强关联性, 因此, 为提高辨识的准确性, 进一步对H1和H2进行低通滤波, 得到A1和A2。假定Α1k, Α2k代表A1, A2的第k个子块图像, 根据PCA原理计算出AT1kA1k, AT2kA2k的第一主分量对应的特征值λk1, λk2, 则由下式得到描述图像清晰属性的标识矩阵:
其中, T为阀值, Lk1, Lk2和是描述源图像P1和P2第k块清晰属性的标识, 如果为1表示此块是清晰, 为0表示此块模糊, 为0.5表示此块是属于两者间的边界区域。
3 图像融合方法
小波方法需要将整幅图像进行小波变换。考虑到多聚焦图像只有部分模糊的情况下, 这种变换就存在一定的冗余操作, 对于对应区域图像块都是清晰的情况, 此种变换就显得多余了, 而且会增加源图像和重构图像之间的偏差。因此考虑图像融合分成如下两部分来完成:
对于确定的清晰部分直接作为结果图像的对应部分, 即:
其中, Rk表示第k块结果图像块;、A1k, A2k为源图像P1和P2的第k块;Lk1、Lk2对应源图像第k块的标识元素。
对于介于清晰与模糊之间的区域采用小波法完成融合:
其中, F (A1k, A2k) 表示对子块A1k、A2k进行小波融合。
二、部分源代码
clc; clear all;close all;
% Give number of input images
n=input(‘Number of images for fusion=’);
for i=1:1:n;
[imagefile1 , pathname]= uigetfile(‘.jpg;.bmp;’,‘Open file Eye image’);
name=[pathname,imagefile1];
if imagefile1 ~= 0
ai = double(imread([name]));
[row,col,dim]=size(ai);
if (dim>2)
ai = double(rgb2gray(imread([name])));
vai=cov(ai,ai);
end
end;
[cai,chi,cvi,cdi] = dwt2(ai,‘db3’);
vadwti=cov(cai,cai);
vhdwti=cov(chi,chi);
vvdwti=cov(cvi,cvi);
vddwti=cov(cdi,cdi);
avdwti=(vadwti+vhdwti+vvdwti+vddwti)/n;
end
% Evaluation of principal components for the relevant coefficients
[fca m1]=fuse_pcaany(ca,n);
[fch m2]=fuse_pcaany(ch,n);
[fcv m3]=fuse_pcaany(cv,n);
[fcd m4]=fuse_pcaany(cd,n);
% principal component averaging
for i=1:1:n;
pc(i)=(m1(i,1)+m2(i,1)+m3(i,1)+m4(i,1))/4;
end
[z3 s3]=size(a1);
out=zeros(z3,s3);
% Fusion based on average of principal components
for i=1:1:n
dwtpcav = pc(i)*ai;
out=out+dwtpcav;
end
figure,
for i=1:1:n
subplot(1,n+1,i)
imshow(ai,[]);
title([‘原图’,num2str(i)])
end
三、运行结果
四、matlab版本及参考文献
1 matlab版本
2014a
2 参考文献
[1]向昌成,杨兴江,李清茂.PCA和小波在多聚焦图像融合中的应用研究[J].阿坝师范高等专科学校学报. 2011,28(02)
3 备注
简介此部分摘自互联网，仅供参考，若侵权，联系删除
图像融合基于matlab双树复小波变换像素级图像融合含matlab源码2024期
...算法的提出，使得双树复小波变换能够应用于信号分析和图像处理等领域。与小波变换不同，双树复小波变换具有近似位移不变性、数据冗余有限及方向选择性良好等特点，可以反映图像在六个方向上的分辨率变化。图2.4展示了... 查看详情
毕设题目：matlab图像融合
1案例背景图像融合是遥感图像处理的重要环节之一,本文基于MATLAB图像用户界面设计实现了遥感图像融合评价系统,该系统可实现遥感图像的小波法、PCA法及IHS法融合,并对图像进行九种客观评价。实验表明,本系统具有良好的实用... 查看详情
图像融合基于matlab小波变换全聚焦图像融合含matlab源码1372期
...等。在信号分析方面的滤波、去噪声、压缩、传递等。在图像处理方面的图像压缩 查看详情
图像融合基于matlab小波变换全聚焦图像融合含matlab源码1372期
...等。在信号分析方面的滤波、去噪声、压缩、传递等。在图像处理方面的图像压缩 查看详情
图像融合基于matlab高分辨率全色图小波变换图像融合（含评价指标）含matlab源码2405期
⛄一、小波变换彩色图像融合简介1前言图像融合是将不同传感器所获得的多个图像根据某种算法进行融合处理,取长补短,使一幅图像能够更清楚、更准确地反映多幅图像的信息,多聚焦彩色图像融合是图像融合的一个分支。目前... 查看详情
图像融合基于matlab高分辨率全色图小波变换dwt图像融合（含评价指标）含matlab源码2408期
⛄一、小波变换彩色图像融合简介1前言图像融合是将不同传感器所获得的多个图像根据某种算法进行融合处理,取长补短,使一幅图像能够更清楚、更准确地反映多幅图像的信息,多聚焦彩色图像融合是图像融合的一个分支。目前... 查看详情
图像融合基于matlab低频融合策略小波图像融合含matlab源码2319期
⛄一、小波变换彩色图像融合简介1基于小波的图像融合1.1小波的分解和重构小波变换是一种能够用来检测信号局部特征的数学工具。当然也可以将二维信号分解成不同分辨率的子带信号。由于图像为二维信号,可以作以下小波分... 查看详情
语音隐藏基于matlab小波变换dwt结合离散余弦变换dct音频数字水印嵌入提取含matlab源码2131期
一、离散小波变换的音频信号数字水印技术简介0引言近年来,数字水印技术的作用越来越重要。数字水印技术是将一些标识信息直接嵌入数字载体当中,或间接表示在信号载体中,且不影响原载体的使用价值。通过隐藏在载体中的... 查看详情
图像融合基于matlab双树复小波变换像素级图像融合含matlab源码2024期
...的提出，使得双树复小波变换能够应用于信号分析和图像处理等领域。与小波变换不同，双树复小波变换具有近似位移不变性、数据冗余有限及方向选择性良好等特点，可以反映图像在六个方向上的分辨率变化。图2.4... 查看详情
语音隐藏基于matlab小波变换dwt结合离散余弦变换dct音频数字水印嵌入提取含matlab源码2131期
一、离散小波变换的音频信号数字水印技术简介0引言近年来,数字水印技术的作用越来越重要。数字水印技术是将一些标识信息直接嵌入数字载体当中,或间接表示在信号载体中,且不影响原载体的使用价值。通过隐藏在载体中的... 查看详情
matlab实战系列（四十）-小波变换matlab图像融合
前言图像融合是综合两幅或者多幅图像的信息，以获取同一场景下更加准确、更加全面、更可靠的图像描述。图像融合可以克服单一图像在几何、光谱、和空间分辨率等方面存在的局限性。以下是我为大家准备的几个精品专栏，... 查看详情
图像融合基于matlab高分辨率全色图pca图像融合（含评价指标）含matlab源码2407期
⛄一、PCA图像融合简介1PCA变换主成分分析是近年来在图像分析与模式识别领域研究较多的一种统计特征提取方法,它是基于K-L分解,是一种正交变换。PCA充分利用数据中的二阶的统计信息进行特征提取和降维,旨在数据空间中找出... 查看详情
图像重建基于matlab主成分分析图像压缩重建含matlab源码1173期(代码片段)
...主成分分析方法从矩阵角度讲也称K-L变换。使用PCA方法对图像进行压缩和重建的大致过程：图像压缩：首先将图像训练库里的每个二维图像拉伸成向量。然后对其进行主成分分析得到主成分的变换矩阵以及图像均值向量... 查看详情
matlab信号处理基础
简介 离散傅立叶、离散余弦和离散小波变换是图像、音频信号常用基础操作，时域信号转换到不同变换域以后，会导致不同程度的能量集中，信息隐藏利用这个原理在变换域选择适当位置系数进行修改，嵌入信息，并确保图... 查看详情
用于图像纹理分析的离散小波变换
】用于图像纹理分析的离散小波变换【英文标题】：Discretewavelettransformforimagetextureanalysis【发布时间】：2019-07-0319:03:20【问题描述】：我计划使用离散小波变换从灰度图像中提取纹理特征以进行分类。但是，我不确定我应该选择... 查看详情
图像的小波变换
1问题的引入2Gabor变换3小波变换3.1小波变换的定义3.2一维小波变换3.3一维离散小波变换3.4二维小波变换3.5二维离散小波变换3.6小波变换的基本性质3.6小波变换的应用 查看详情
小波变换图像处理
生活中需要对一些图像进行处理，比如压缩，去噪，图像增强，图像锐化与钝化，图像融合，图像的分解等，以便对于图像的成分，边缘等细节信息参考技术A生活中需要对一些图像进行处理，比如压缩，去噪，图像增强，图像... 查看详情
图像隐写基于matlab小波变换dwt数字盲水印嵌入+攻击含matlab源码2313期(代码片段)
⛄一、离散小波变换的音频信号数字水印技术简介0引言近年来,数字水印技术的作用越来越重要。数字水印技术是将一些标识信息直接嵌入数字载体当中,或间接表示在信号载体中,且不影响原载体的使用价值。通过隐藏在载体中... 查看详情