中文摘要：

在当今世界前沿的基于生物视觉模型的图像仿生处理理论与技术的基础上，在真实影像再现和图像融合处理的新理论与新方法研究中，具体针对尚存在的问题，力图有所突破与超越。 建立用于真实彩色影像再现的视觉模型，研究与设计基于响尾蛇双模式细胞和人类视觉特性模型的双通道图像彩色融合理论、方法及其原型系统，包括基于视觉生理和心理特性模型的真实影像再现理论与方法的分析研究；对响尾蛇视顶盖视觉双模式细胞对可见光/红外波段协同成像机理的分析研究，基于该机理的可见光/红外双通道单幅静止与序列图像彩色融合理论与算法的研究；上述算法在图像彩色融合系统中的应用与效果评价研究，及其仿真与实验验证研究；以适应各种不同的外界条件，克服由于可见光与红外图像光学特征差别大而带来的配准问题上的困难，在尽可能地提取并融合双通道图像信息的同时，获得尽可能符合视觉特征、融合效果明显的伪彩色融合图像。

结论摘要：

图像处理的目标之一是真实影像再现，包括动态范围压缩和颜色恒定性等。为此，本项目探讨了如何将神经动力学方程和视锥适应模型应用到真实影像再现领域。对于神经动力学方程，着重分析了衰减常数、空间常数等的影响，并将其进行多尺度拓展；进一步，还指出了当衰减常数很大时，该模型与Retinex模型本质上是一样的。尽管动力学模型能取得令人满意的影像再现效果，但它的计算复杂度很高，这对于工程应用而言是不利的。本项目提出的基于视锥适应模型的真实影像再现方法目的之一就是降低计算复杂度。它从原始视锥适应模型出发，考察了半饱和常数和指数随输入强度而变化的情况。实验表明，改进的视锥适应模型在动态范围压缩、颜色恒定性方面均能取得很好的效果，且其计算复杂度大为降低。另一方面，本项目探讨了如何模仿响尾蛇双模式细胞工作机制、将神经动力学方程应用于伪彩色图像融合；并且根据Land的颜色恒定性实验结果，利用von Kries彩色适应模型，提出了新的可见光/红外伪彩色融合方法；此外，还提出了基于皮层变换和视觉阈值特性的图像融合方法。仿真实验表明，本项目的融合方法在目视效果和交叉熵等指标下均优于传统的图像融合方法。