红外与可见光图像配准及融合技术的研究的开题报告.docx

红外与可见光图像配准及融合技术的研究的开题报告
开题报告
一、选题背景和意义
红外图像与可见光图像是两种不同波段的图像，红外图像可以穿透一定厚度的烟雾、雾霾等天气，可见光图像则受到天气、光线等因素的影响较大。因此，两种图像可以互相补充，实现更好的目标检测、识别和追踪等应用。在多传感器信息融合中，红外与可见光图像的配准和融合技术被广泛应用。红外与可见光图像配准是指将两种不同波段的图像进行对齐，使它们在空间位置和尺度上一致；红外与可见光图像融合是通过图像处理方法将两张图像融合成一张具有更多信息和更好可视化效果的图像。这些技术已经应用到军事、安防、航空航天、医疗等领域。
二、研究目标和内容
本研究旨在通过红外与可见光图像配准和融合技术实现目标检测、识别和追踪等应用。研究内容包括以下几个方面:
1.探究红外与可见光图像配准和融合的基本原理和方法。
2.研究红外与可见光图像配准和融合的实现算法，包括两幅图像灰度值交叉匹配、基于特征点的配准、基于区域的配准等方法。
3.构建红外和可见光图像融合模型，探究融合模型对于不同场景、光线等因素的适应性。
4.对比评估不同配准和融合方法的效果，验证算法的性能和精度。
5.应用红外与可见光图像配准与融合算法到目标检测、识别和追踪等领域中，分析算法的优缺点和适用性。
三、拟解决的问题
本研究拟解决的问题有以下几个方面:
1.如何实现高效准确的红外与可见光图像配准和融合技术？
2.如何提高红外和可见光图像融合后图像的质量和信息量？
3.如何根据红外和可见光图像的特点和应用场景选择合适的配准和融合方法？
四、研究方法
本研究采用理论计算、数值仿真和实验验证相结合的方法：
1.对红外与可见光图像等基础知识进行学习与总结，确定研究方向及搭建研究平台。
2.进一步研究图像配准和融合技术的基本原理与算法，对配准算法进行改进和优化。
3.实现图像配准和融合算法，利用MATLAB等图像处理软件对配准和融合的图像进行算法验证。
4.应用配准与融合算法到目标检测、识别和追踪等领域中，并进行算法优化。
5.对算法的性能和精度进行分析，评估配准和融合效果。
五、预期成果
1.掌握红外与可见光图像配准和融合的基本原理、算法和技术。
2.设计出高效准确的红外与可见光图像配准和融合算法，并对算法进行优化。
3.构建出红外与可见光图像融合模型，实现高品质图像融合。
4.实验验证红外与可见光图像配准和融合的效果，评估算法的性能和精度。
5.应用红外与可见光图像配准和融合技术到各个领域中，解决复杂问题，提高社会经济效益。
六、进度安排
1.第一阶段（2021.12-2022.02）：熟悉红外、可见光图像配准、融合方面基础知识；学习相关算法；完善研究方案，并搭建研究平台。
2.第二阶段（2022.03-2022.05）：进一步研究配准和融合算法，对配准算法进行改进和优化；实现图像配准和融合算法，并对配准和融合的图像进行算法验证。
3.第三阶段（2022.06-2022.08）：应用配准与融合算法到目标检测、识别和追踪等领域中，并进行算法优化；对算法的性能和精度进行分析，评估配准和融合效果。
4.第四阶段（2022.09-2022.11）：完善实验方案并进行实验验证；分析实验结果，并进行算法优化和改进。
5.第五阶段（2022.12-2023.01）：撰写研究论文，并进行答辩。
七、预算及参考文献
预算：总预算5000元，主要用于实验所需硬件、软件、材料及论文发表费用等。
参考文献：
[1]赵云.红外/可见光图像的散斑噪声配准算法的研究[J].红外与激光工程,2005,34(3):236-238.
[2]李新建,赵颖军,蒋海全,etal.基于小波变换和SIFT特征点的红外/可见光图像融合[J].兵器学报,2017,38(6):17-23.
[3]刘世煜,陆定一.基于SIFT算子的红外图像和可见光图像融合技术[J].计算机应用研究,2016,33(3):811-814.
[4]王瑞,丁铁,王哲明,等.基于红外和可见光图像的目标检测综述[J].中国图象图形学报,2017,22(10):1098-1116.
[5]红外与可见光图像融合综述.计算机工程与设计,2019,40(6):1643-1648.