Análisis cuantitativo de técnicas de fusión de imágenes

Abstract

La fusión de imágenes es un proceso que permite obtener una nueva imagen en base a la información que tienen dos o más imágenes, las cuales poseen distinta información de la misma escena, que se combina convenientemente en la nueva imagen fusionada. Para poder obtener esta imagen resultante se utilizan diversas técnicas, requiriéndose identificar las métricas más apropiadas que permitan determinar aquella técnica o técnicas que proporcionen el mejor resultado en términos de calidad de la nueva imagen con la información fusionada. Por tal motivo en el presente trabajo, se realiza un análisis comparativo sobre diversas técnicas de fusión, a saber: promedio simple, máximo/ mínimo valor, análisis de componentes principales, transformada de wavelets y pirámides laplaciana (contraste y morfológica). Cada una de ellas presenta un proceso distinto para el tratamiento de los píxeles correspondientes a las imágenes. Así mismo, se han seleccionado las siguientes métricas cuantitativas para verificar la calidad de las imágenes resultantes fusionadas: error cuadrático medio, relación señal a ruido de pico, contenido estructural, diferencia promedio, correlación cruzada normalizada y entropía.

Image fusion is a process that allows to get an image based on information from two or more images, each one containing different information about the same scene. To obtain this resulting image several techniques are used, requiring the identification of appropriate metrics to choose the technique which present the best result in terms of quality of the resulting fused image. Therefore, in this work, a comparative analysis is carried out for the different fusion techniques, the following techniques are used: simple average, maximum/ minimum value, principal component analysis, wavelet transform and laplacian (contrast and morphological pyramids). Each of them has a different process for the treatment of image píxels form the point of view of fusion. Also, a quantitative analysis is applied, based on different metrics in order to determine the image quality. The metrics used are: root mean square error, signal to noise ratio peak, structural content, average difference, normalized cross-correlation and entropy.