張湃，孟慶瑩

（唐山學院智能與信息工程學院，河北唐山，063000）

1 課程教學安排與特色

（1）教學課程內容

本課程的理論指導為36節(jié)課，介紹數(shù)字圖像處理主要組件的全面概述。結合教學內容和科學技術的新發(fā)展，適當引入軟件仿真和波形仿真，注重加強學生運用知識解決實際問題的能力。

通過教授基礎理論，教師可以結合課程組在相關領域的最新科學發(fā)展和相關研究成果，將該領域的最新知識傳授給學生。建議通過學習設計環(huán)節(jié)中有關“數(shù)字圖像處理”的課程知識，設計并完成數(shù)字圖像處理項目，以便逐步升級。這是一個非常理論化的過程，涉及到大量的知識。親自觀察和感受數(shù)字圖像處理中使用的豐富儀器、設備和組件，使學生不再對學習書本知識感到厭倦，激發(fā)學生學習興趣，加深對基礎理論的理解。

（3）課程考試和成績評估

為了改變學生重理論、輕實踐的學習現(xiàn)象，在學習理論知識的同時提高學生的實踐創(chuàng)新能力，課程組增加了學生實踐創(chuàng)新能力評價的比例，并研究了全過程評價模式。目前，課程分數(shù)的百分比為：期末論文（70%）到標準分數(shù)（20%）到考試分數(shù)（10%）。所以教師有一定的自由。

（4）課程發(fā)展目標

課程的目的是引導“圖像處理”的概念朝著“堅實的基礎、強有力的實踐、注重創(chuàng)新；根據(jù)學生在教育和研究中的適合性和成長性”的方向發(fā)展，在建立研究課程體系、課程內容體系和標準化教學過程的基礎上，優(yōu)化教學條件，加強現(xiàn)代信息技術的應用，改進實踐內容和考試方法；作為保證，通過組建高素質的學習小組，注重培養(yǎng)學生的科研精神和創(chuàng)新意識，使學生具備全面創(chuàng)新的設計能力，充分發(fā)揮自己的知識、技能和素質，適應信息社會的需要，培養(yǎng)高素質的工程技術人才。

2 課程改革與探索

從從理論和實踐學習的角度來看，本文提出了課程建設的若干具體步驟：

在高校中，校園文化、學習環(huán)境、學習氛圍都是混合式教學的催化劑?；旌鲜浇虒W離不開學校各級領導、各職能部門的支持，同時教師、學生要目標一致，才能取得成功?；旌鲜浇虒W是一種新的教學模式，在教學實施過程中會與原教學大綱有一定的沖突，比如對于知識點的講解方式會減少，增加網(wǎng)絡學習環(huán)節(jié)和課堂討論環(huán)節(jié)，在學校職能部門在考核中要全面進行，如果只關注課堂部分，則會認為教學過程是不完整的。學校給予教師寬松的教學環(huán)境，全面進行教學評估，可以保證教師利用先進技術服務教學。改善學生學習環(huán)境，在校園中全面普及互聯(lián)網(wǎng)資源，同時引導學生利用互聯(lián)網(wǎng)服務自己的學業(yè)。

（1）全力扶持中老年教師骨干，大力培養(yǎng)青年教師，定期開展教學、教學、示范、輔導等教研活動，進一步提高教學水平。

（2）教材結構：以劉增吉《數(shù)字圖像處理》第二版為教材，對其他中英文教材進行補充完善，使之更適合當前的形式和應用現(xiàn)狀。

（3）培訓手段的開發(fā)和使用：改進和建設互動式在線學習平臺和多媒體學習工具，這是古典教育更強大的工具。

（4）加強實踐學習環(huán)節(jié)內容的深度和廣度，給學生更多自主選擇的空間；增加科技創(chuàng)新空間，將學生的個人活動轉化為大多數(shù)人的參與，實現(xiàn)大眾化。

（5）逐步普及雙語教學，提高師生使用外語的能力。

（6）一項旨在為“數(shù)字圖像處理”建立額外學習平臺的行動計劃?？紤]到“學生覺得難以學習，教師覺得難以說話”的缺陷，提供了一個額外的培訓模擬平臺，基于相關光纖的學習平臺。演示光纖特性和光纖傳輸設備的顯示。仿真平臺以及仿真軟件培訓工具有助于學生理解和掌握課程內容。此外，必須建立一個完全開放的數(shù)字圖像處理實驗平臺，該平臺可以進行數(shù)字圖像處理方面的多項實驗，不僅鼓勵學生自主、科學地學習，還鼓勵學生實踐能力。

（7）構造數(shù)字圖像處理綜合實驗。圖像融合是來自同一場景的多幅圖像的合成。其目的是獲得更好的視覺效果和易于識別的機器，并生成比一個源更準確、完整和可靠的圖像。多焦點圖像是指通過多次集中在每個目標上獲得的多幅圖像，當攝像機無法同時聚焦在多個目標上，從而記錄了多個與鏡頭距離不同的目標時，這些多聚焦圖像通常使用圖像融合技術給出每個目標的清晰圖像。多聚焦圖像融合技術可以有效提高圖像的使用率和目標識別系統(tǒng)的可靠性，應用于社會的許多領域，如遙感衛(wèi)星圖像、光學圖像、紅外圖像、醫(yī)學圖像，特別是多傳感器互聯(lián)后；它已成為計算機視覺、目標識別機器人和軍事研究的熱點。

多聚焦圖像融合方法分為空間方法和域方法轉換兩大類，常用的空間方法分為基于圖像空域像素和基于圖像塊，也稱為區(qū)域方法，本文是在變換域完成圖像融合，主要采用的頻域變換方法是小波變換。

小波變換可以用于分解一維信號，也可分解二維信號，當分解二維信號時被稱為二維離散小波，是一種處理信號和信息的工具。它是一種良好的局部性和多分辨率時域和頻域。它超越了不利的傅立葉分析，將信號表示為一個變量的函數(shù)，時間或頻率。它可以很容易地在空間和頻率域中找到變換波長的系數(shù)與源圖像內容之間的相關性。小波變換是一種多尺度、多分辨率的退化圖像。它可以聚焦圖像的任何細節(jié)。它被稱為數(shù)學顯微鏡。近年來，隨著波動理論的廣泛應用，小波變換在像素級融合方面展現(xiàn)了巨大的優(yōu)勢。小波變換的固有特性使其在圖像處理中具有以下優(yōu)勢：

（1）小波變換是可逆的，保證信號可以進行分解，也可重構；

（2）能夠將圖像分解成不同尺度，不同方向的信息，有助于實現(xiàn)圖像的融合；

（3）具有快速傅里葉變換，能夠使得算法降低復雜度，適合應用于實時系統(tǒng)；

（4）離散小波變換適用于圖像分解，具有二維結構。

目前，小波域中的融合規(guī)則主要分為兩類：基于像素的融合規(guī)則和基于區(qū)域的融合規(guī)則。在預處理過程中需要仔細對齊圖像，否則處理結果不令人滿意，增加了預處理的難度?；趨^(qū)域的熱核融合規(guī)則具有更廣泛的適用性，因為它考慮了與相鄰像素的相關性，并降低了對邊緣的敏感性。

總之，本設計使用了一種基于圖像區(qū)域特性融合的靜止波列變換方法。圖像采集選項卡在同一場景中采集兩個或多個具有不同焦點的圖像。分析了波分解后高頻域和低頻域的圖像特性，采用不同的基于區(qū)域的算法進行融合，最后通過變換將融合后的圖像重建到逆變器上。驗證算法的有效性，實現(xiàn)其功能，廣泛應用于機器視覺、數(shù)碼相機、目標識別等領域。

例如，設計方案提供了兩個圖像之間的連接。假設a和B是兩個原始圖像，f是熔化圖像。如果一個二維圖像被n層駐波層分解，那么最后會有（3N+1）個不同的頻帶，包括3幅高頻子圖和1幅低頻子圖。核合成處理的主要步驟是：

第1步：對兩幅源圖像進行離散小波變換，得到多尺度多方向信息；

第2步：采用改進的加權平均融合規(guī)則融合處理WT的低頻子帶系數(shù)；

第3步：采用區(qū)域能量絕對值取大的融合規(guī)則融合處理高頻方向子帶系數(shù)；

第4步：對融合后的圖像高低頻系數(shù)進行重構，得到融合后的圖像。

本設計的圖像融合過程如圖1所示。

圖1 基于小波變換圖像融合過程

3 結果與分析

為了驗證基于波形層變換的圖像融合方法的有效性，將基于小波變換（WT）的圖像融合方法與像素平面空間方法進行比較，以比較該融合的效果。

實驗圖像分為四層?；诓ǖ娜诤喜呗裕x擇基于波的函數(shù)，應考慮融合結果會對視覺造成人為影響的問題，尤其是聲音和抖動。小波基db8”。應使用以下內容將實驗與多圖像融合方法進行比較：最小尺度上的近似系數(shù)取平均值，最大絕對退化系數(shù)為選定的熔化系數(shù)分解。

圖2是像素級圖像聚合和基于波的圖像聚合的效果。從該參數(shù)可以得出結論，該算法的合并圖像不僅保留了圖像的方向紋理信息，而且實際上消除了邊界“毛刺”的影響，邊緣清晰，消除了重影。波形蚊子在完全不同的方向上存儲紋理信息，在高度各向異性的圖像中有輕微的顯示，局部能量算子充分保留了局部方向的特征，細節(jié)得到了很好的保留，獲得了良好的圖像融合效果，優(yōu)于小波融合方法。

圖2 像素級與小波變換融合效果比對