1、图像融合：原理、发展与应用

图像融合：原理、发展与应用

在当今数字化的时代，图像作为信息的重要载体，在各个领域都发挥着至关重要的作用。然而，单一图像往往难以提供场景的完整信息，图像融合技术应运而生。本文将深入探讨图像融合的基本概念、历史发展、必要性以及其在不同场景下的应用。

1. 图像融合的起源与人类感知的启示

人类拥有五种强大的感知系统：眼睛、耳朵、鼻子、舌头和皮肤。这些系统就像独立的传感器，能够获取不同类型的信息。以眼睛为例，它可以让我们看到场景；耳朵能通过声音感知数据；鼻子能闻到物体的气味；舌头能品尝物体的味道；皮肤能感受物体的质地和大小。人类大脑就像一个高效的数据融合系统，它从这些独立的传感器收集数据，并将信息融合在一起，以便对场景进行更紧凑的表示和更好的描述，从而辅助决策和执行任务。

这一过程与数据融合的概念相契合，数据融合是将多个来源的信息进行整合，以实现对大量数据的最优或紧凑表示，支持更准确的描述和决策。即使仅考虑眼睛这一个传感器，多次观察同一场景也能让大脑整合视觉信息，发现单张图像中隐藏的细节。同样，当我们使用数码相机拍摄场景时，单张照片往往无法满足需求，我们会拍摄多张照片以获取更多的清晰度和信息，这就促使我们思考如何将这些照片的优点融合在一起，以获得理想的图像。

2. 图像融合的历史与发展

图像融合技术已有超过35年的历史，它在图像处理领域取得了显著的进展，并广泛应用于多个领域。

2.1 历史回顾

• 军事应用的开端 ：19世纪末，美国海军在孟菲斯号潜艇（SSN - 691）上安装了第一个图像融合原型，使操作员能够在最佳位置直接观察传感器捕获的所有图像。在