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发布时间:2021-10-14 09:49:29
图像融合技术的优点
高效的图像融合方法可以根据需要综合处理多源通道的信息,从而有效地提高了图像信息的利用率、系统对目标探测识别的可靠性及系统的自动化程度。以增强图像中信息透明度、可靠性以及使用率,以形成对目标的清晰、完整、准确的信息描述。
这诸多方面的优点使得图像融合在医学、遥感、机器视觉、气象预报及军事目标识别等方面的应用潜力得到充分认识、尤其在机器视觉方面。
图像融合算法的方式
一般情况下,图像融合由低到高分为三个层次:数据级融合、特征级融合、决策级融合。数据级融合也称像素级融合,是指直接对传感器采集来得数据进行处理而获得融合图像的过程,它是高层次图像融合的基础,也是目前图像融合研究的重点之一。这种融合的优点是保持尽可能多得现场原始数据,提供其它融合层次所不能提供的细微信息。
像素级融合中有空间域算法和变换域算法,空间域算法中又有多种融合规则方法,如逻辑滤波法,灰度加权平均法,对比调制法等;变换域中又有金字塔分解融合法,小波变换法。其中的小波变换是当前最重要,最常用的方法。
在特征级融合中,保证不同图像包含信息的特征,如红外光对于对象热量的表征,可见光对于对象亮度的表征等等。
决策级融合主要在于主观的要求,同样也有一些规则,如贝叶斯法,D-S证据法和表决法等。
融合算法常结合图像的平均值、熵值、标准偏差、平均梯度;平均梯度反映了图像中的微小细节反差与纹理变化特征,同时也反映了图像的清晰度。目前对图像融合存在两个问题:最佳小波基函数的选取和最佳小波分解层数的选取。
图像融合技术在机器视觉中的应用
很多产线上的产品生产出来之后,都有保护膜作为保护,防止产品上出现指纹、划痕等缺陷,但包裹保护膜之后,人工对于产品的外观检测时间就变得更长,也间接地提高了人工成本,在外观检测时,如果引入图像融合,则会大大减少时间,从而减少成本。
如图所示为普通光源直接照射带薄膜物体表面的效果:
物体由于被薄膜遮挡,导致部分表面产生不可避免的反光,从而干扰整体的检测。
使用四分区时序环形光源,分别获取四个不同方向的打光效果图:
再进行多图像融合,得到如下效果图:
不难看出,通过多方向光照得出的图像,通过图像融合后,薄膜对物体造成的干扰已经微乎其微,很容易就可以对处理后的图像进行分析,例如OCR字符识别等。