【摘要】：為了獲得更好的激光雷達(dá)圖像融合效果,提高圖像融合質(zhì)量,提出一種基于小波變換的激光雷達(dá)圖像融合方法。首先采用小波變換對(duì)激光雷達(dá)圖像進(jìn)行分解,得到不同頻率的小波系數(shù),然后對(duì)低頻小波系數(shù)進(jìn)行加權(quán),選擇高頻小波系數(shù)實(shí)現(xiàn)激光雷達(dá)圖像融合,最后采用仿真實(shí)驗(yàn)對(duì)其性能進(jìn)行分析。結(jié)果表明,相對(duì)于當(dāng)前經(jīng)典激光雷達(dá)圖像融合方法,本文方法的激光雷達(dá)圖像融合結(jié)果的主觀和客觀質(zhì)量均更優(yōu),完全可以滿(mǎn)足激光雷達(dá)圖像實(shí)際應(yīng)用的需求,具有較高的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
【圖文】：

rjournal．cn光雷達(dá)圖像融合速度，本文提出一種基于小波變換的激光雷達(dá)圖像融合方法，結(jié)果表明，相對(duì)于當(dāng)前經(jīng)典的激光雷達(dá)圖像融合方法，本文方法激光雷達(dá)圖像融合效果更優(yōu)，完全可以滿(mǎn)足激光雷達(dá)圖像實(shí)際應(yīng)用的需求。1小波變換的激光雷達(dá)圖像融合原理小波變換的激光雷達(dá)圖像融合原理為:首先收集激光雷達(dá)圖像，并對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理，如歸一化，然后采用小波變換對(duì)激光雷達(dá)圖像進(jìn)行分解，得到不同頻率的小波系數(shù)，最后采用不同的規(guī)則對(duì)小波低、高頻系數(shù)進(jìn)行融合處理，并采用小波逆變換實(shí)現(xiàn)激光雷達(dá)圖像的融合，具體如圖1所示。圖1小波變換的激光雷達(dá)圖像融合原理2小波變換的激光雷達(dá)圖像融合實(shí)現(xiàn)2.1小波變換小波變換(wavelettransform)［12］是一種時(shí)－頻域的信號(hào)分析方法，多分辨率性能相當(dāng)?shù)暮�，而且具有自適應(yīng)性，解決了傳統(tǒng)傅里葉變換不能夠描述信號(hào)局部特征的缺陷，得到了更優(yōu)的信號(hào)時(shí)域和頻域的細(xì)節(jié)信息，在信號(hào)處理等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。小波變換包括兩個(gè)階段:分解階段和重構(gòu)階段，Mallat算法［13］是當(dāng)前小波變換過(guò)程常用的分解和重構(gòu)算法，采用兩個(gè)濾波器對(duì)一幅圖像進(jìn)行小波分解，得到不同頻率的小波系數(shù)，然后采用兩個(gè)重構(gòu)濾波器對(duì)圖像進(jìn)行小波重構(gòu)，提高圖像的質(zhì)量。小波分解公式具體如下:Cj+1=HCjH'Dhj+1=GCjH'Dvj+1=HCjG'Ddj+1=GCjG'(1)式中，j=0，1，…，J－1，J為分解層次，H表示低通濾波;G表示高通濾波。小波重構(gòu)公式具體如下:Cj=H'Cj+1H+G'Dhj+1H+H'Dvj+1G+G'Ddj+1G(2)式中，j=J－1，J－2，…，0，Cj+1表示低頻分量;Dhj+1、Dvj+1、Ddj+1表示高頻分量，H'、G'分別為H、G的共軛轉(zhuǎn)置矩陣。2.2小波變換?

高頻分量，H'、G'分別為H、G的共軛轉(zhuǎn)置矩陣。2.2小波變換的激光雷達(dá)激光圖像融合過(guò)程設(shè)A、B分別表示兩幅待融合的激光雷達(dá)圖像，激光雷達(dá)圖像的融合結(jié)果為F，那么小波變換的激光雷達(dá)圖像融合過(guò)程為:(1)對(duì)兩幅激光雷達(dá)圖像分別進(jìn)行小波分解，得到不同層次的小波系數(shù);(2)對(duì)激光雷達(dá)圖像的各高頻低頻分解層分別進(jìn)行融合處理，得到最終融合后的小波系數(shù);(3)對(duì)激光雷達(dá)圖像的融合后小波系數(shù)進(jìn)行小波逆變換，得到重構(gòu)后的激光雷達(dá)圖像，即融合的激光雷達(dá)圖像。綜合上述可知，基于小波變換的激光雷達(dá)圖像融合的過(guò)程如圖2所示。圖2激光雷達(dá)圖像的融合過(guò)程2.3激光雷達(dá)圖像的具體融合規(guī)則2.3.1激光雷達(dá)的低頻系數(shù)融合規(guī)則在激光雷達(dá)圖像融合過(guò)程中，原始圖像主要信息保存于低頻系數(shù)中，融合結(jié)果的好壞直接影響激光雷達(dá)圖像融合的質(zhì)量，根據(jù)激光雷達(dá)圖像低頻系數(shù)的特點(diǎn)，本文選擇小波系數(shù)加權(quán)平均融合規(guī)則。設(shè)Cn(F)表示激光雷達(dá)融合結(jié)果的低頻系數(shù)矩陣，可以描述為:Cn(F)=α×Cn(A)+β×Cn(B)(3)式中，α、β分別表示權(quán)重系數(shù)，且α+β=1，，α、β的取值具體為:(1)若融合目的為改善激光雷達(dá)圖像A的質(zhì)量，那么設(shè)置α＞β。(2)若融合目的為改善激光雷達(dá)像B的質(zhì)量，那么設(shè)置α＜β。(3)若兩幅激光雷達(dá)圖像均來(lái)同一場(chǎng)景不同采集時(shí)刻，那么它們的低頻系數(shù)應(yīng)該比較接近，就設(shè)置α=β=0.5。32鄧江洪等:基于小波變換的激光雷達(dá)圖像融合研究《激光雜志》2015年第36卷第12期LASEＲJOUＲNAL(Vol.36．No.12.2015)
【作者單位】： 黃淮學(xué)院;
【基金】：2013河南省科技攻關(guān)項(xiàng)目(132102210423) 2012河南省科技攻關(guān)項(xiàng)目(122102210549)
【分類(lèi)號(hào)】：TN958.98

【參考文獻(xiàn)】

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【共引文獻(xiàn)】

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8 武曉s

本文編號(hào)：2552941