为了解决深度图像中存在的图像模糊、空洞和噪声等图像质量问题, 拟从软件的角度出发, 在不改变传感器成像系统物理结构的前提下, 基于结构特征并以彩色图像作为引导展开研究, 实现深度图像增强和空洞修补的目的, 提高深度图像的质量。通过对彩色图像和深度图像的结构特征进行提取, 得到共性的全局特征, 并对得到的结构特征进行联合双边滤波, 最后基于马尔科夫随机场的方法进行深度图像增强, 实现了低成本获取深度增强的图像。实验结果表明本文算法在保持图像边缘的细节性、平滑性和整体性上具有更好的效果, 与其他算法相比, 图像的均方根误差RMSE更低, 仅为0.506 93及1.169 30(针对Teddy及Art图像) 。

大规模图像集合的自动分组，不仅可以帮助用户快速组织和掌握图像集合的内容，并且是基于图像的三维场景重建应用的前提和重要环节。提出一种基于词袋模型(bag-of-words, BOW)的层次化分组算法，将每幅图像表示为一个超高维视词向量，利用多路量化技术将内容相似的图像量化到同一个节点，从而完成对图像粗略分组。然后，在每组类别里面，对图像的局部特征向量进行逐一匹配，并利用仿射空间不变量的约束条件，去除不可靠特征匹配，得到更为准确可靠的图像相似度度量，从而完成图像的精细分组。实验结果表明：从得到的系统不同阶段图像分组的查准率-查全率(precision-recall)曲线可以看出，精细分组过程可以显著提高粗分组精度，并且在精细分组阶段，使用约束条件比不使用约束还能获得更高的分组精度

针对异源传感器在图像配准时如何精确地找到相应的匹配特征问题，结合红外图像与可见光图像的特征，利用2种传感器对同一场景成像时具有一定的边缘轮廓相似特性，提出了提取图像的Canny边缘，在边缘轮廓上根据边缘曲线上像素点的位置夹角的相似性寻找对应匹配点，通过仿真和实验数据与真实值的比较验证算法的有效性和配准的精度。

针对目前红外与可见光目标跟踪的视频序列融合难以满足实时性问题，利用红外图像目标与背景显著的灰度差异特征，结合目标跟踪中目标分割时常用到的区域生长法，通过区域生长方法从红外图像中提取目标区域，再将得到的红外目标区域与已经过图像配准的可见光图像的背景区域进行融合处理，最终得到既具有红外图像较好的目标指示特性又具有可见光图像清晰场景信息的融合图像。实验表明：该算法不仅简单易行，而且所得到的融合图像视觉效果优于其他融合算法得到的图像。