多源图像融合是一种信息综合处理技术,其主要目的是通过对多幅图像间冗余数据的处理提高图像的可靠性,通过对多幅图像间互补信息的处理提高图像的清晰度。近年来,多源图像融合己成为图像理解和计算机视觉领域中一项重要而有用的新技术。本文主要探讨像素级多源图像融合技术。首先,介绍了多源图像融合技术研究的背景,描述了图像融合的基本概念、层次、应用及国内外研究动态,阐述了像素级图像融合技术的基本原理和方法。对图像融合的四个步骤:图像增强、图像边缘检测、图像配准和图像融合分别进行了研究,并给出了对融合方法性能及融合图像效果进行主、客观评价相结合的评测方法。其次,主要研究图像变换和常用图像配准方法,给出图像配准过程模型,设计了一种图像配准改进方法,完成了图像的自动配准,可以比较精确地求出变换参数,实验结果表明了该方法的有效性和可靠性。最后,在综合分析基于塔形分解变换和小波分解变换的图像融合方法的基础上,选取了信息熵和平局梯度较好的四级小波分解变换的图像融合方法,采用基于区域的融合规则,利用可见光图像与红外图像和多聚焦图像进行了仿真实验,同时运用客观评价指标验证了该方法的可行性。本文采用MATLAB GUI技术,实现了多源图像融合实验系统,完成了图像增强、图像边缘检测、图像配准和图像融合及质量评价模块的设计。