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1 绪论
1.1 图像融合技术的研究背景及意义
随着计算机科学和微电子技术的发展，人类的工作和生活对各种信息的获取越来越依赖，不同种类的传感器被应用于军用和民用场合，这极大地扩展了人类本身器官对于信息获取的局限，同时也带来了新的问题：怎样从海量的既互补又存在冗余的数据中提炼出凝炼、有用的信息。从1973年开始，一门新兴的技术发展起来，被称为数据融合技术，解决了上述问题。1990年，在美国航空航天局（NASA）的一个研讨会上，又进一步提出了信息融合技术(Data/informationfusion)的概念。
信息融合技术应用到图像处理领域，就被称为图像融合技术。人类通过五种感觉获取周围环境的信息，分别为听觉、视觉、觉、嗅觉和触觉。其中视觉获得的信息量约占人类可获得信息量的80%，远大于其它四种感觉的总和。人的视觉系统眼睛可以说是目前世界上最先进的成像器件，但也存在一定地不足，只可以探测到10～100000 lx的光照，只能接受360～760纳米的光谱信息。随着社会的进步，人眼获取的信息量逐渐满足不了人们的需求，制约了人类对世界的认知和进一步发展。为了弥补人眼的缺陷，红外成像、紫外成像等多种光谱成像器件被研制出来，辅助人眼获得更多的信息。不同光谱的成像器件对同一场景的成像获得的信息是不同的，为了综合使用多种光谱内的信息，需要将不同光谱成像器件获得信息以合理的方式综合到一幅图像中。
图像融合技术可以这样描述：把用不同传感器对同一目标或场景所获取的不同图像，或用同一传感器在不同的时刻，采用不同方式对同一目标或场景所获取的不同图像，在不同数据层次上进行融合。这样，融合后的图像能综合反映不同原始图像的信息，以达到对目标和场景更为详细，准确，全面的描述。
图像融合技术在众多领域都受到了广泛应用。在军事方面，可以辅助野外夜战，探测、跟踪、侦查隐藏的目标；在民用方面，可以监测统计土地、植被、森林、环境、天气状况，还可以用于资源探测，卫星遥感，安全监控等等。总而言之，图像融合技术为信息的高效提取和利用，提供了有效的手段。
1.2 红外和可见光双谱图像融合
红外与可见光双光谱图像融合是图像融合技术领域中的一个重要组成部分，在军事、工业生产和安全文护等方面得到了较快发展。红外图像和可见光图像的成像原理有所不同，红外图像是利用红外传感器探测目标所发射出的热辐射能而形成的，具有一定的穿透烟、霭、雾、雨、雪的能力，抗干扰能力强，可在夜间工作，但是红外图像表现细节的能力较差，清晰度较低。而可见光图像是利用可见光传感器接收具有不同反射率的物体的反射光而形成的，它具有光谱信息丰富、分辨率高、细节清晰、动态范围大等优点，但是在照度低条件和恶劣的环境下，成像效果具有局限性。通过对红外图像与可见光图像进行融合，可以提高红外目标的探测和识别能力，同时提升图像的清晰度，获得更加详细准确的信息，即使在恶劣环境下，也能准确的判断热目标的位置。
可见光和红外双光谱图像融合技术可以应用于多领域，在军事上可以辅助夜间战场作战，有助于侦察，探测，识别，跟踪，寻找隐匿的军事目标；民用上可用于隐匿武器检测和汽车夜间导航等。另外，红外和可见光图像融合技术有助于图像融合技术的进一步发展，其融合方法可以很方便的应用到其他波段多光谱图像的融合中，其研究成果对遥感、医学领域图像的融合技术也有着极大的参考价值。可见光和红外图像融合技术在军事和民用领域的广泛应用促进该技术的不断进步，同时也为人民生活便利和国防力量的壮大做出重要贡献。正因为该技术拥有巨大的军事和社会价值，我们需要更深入地研究和探讨它。
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