在图像处理中,丰富的方向特征和纹理细节对图像边缘信息的提取有重要的影响,对图像融合以及进一步的分析至关重要。传统的图像融合中采用对比度金字塔分解的策略,可以为图像提供对比度的物理含义,但是没有强调方向检测特性。离散小波变换被广泛地用于图像融合中,但是它提供的方向信息是有限的。因此,本文致力于寻求一种具有有效地提取图像方向信息能力的工具,考虑到方向滤波器组的特性,可以有效地提取图像的方向边缘特征,构造性能优越的方向滤波器组,并据此提出了一种具有方向性的对比度金字塔的图像融合方法。本文主要的研究工作如下:根据方向滤波器组的设计理论,构造出方向滤波器组。Contourlet变换中方向滤波器组的关键是五株滤波器,通过对图像进行扭转和下采样,来实现2’个方向子带的分割。针对上述方法有扭转和下采样操作的不足,构造了两种不同结构的全相位方向滤波器组,分别是多级方式的全相位方向滤波器组和迭代方式的全相位方向滤波器组。两者前两级的构造相同,根据扇形滤波器的频谱制定列率响应,构造出一对全相位的扇形滤波器,将其旋转45°得到一对全相位的象限滤波器,二者级联实现前两级的结构。从第三级开始,多级结构的各级滤波器依然由列率响应构造得到;迭代结构则利用扇形滤波器以及图像旋转操作进行迭代,以此得到多个方向的划分。提出基于方向性对比度金字塔的图像融合方法。此方法对图像做对比度塔型变换后,通过方向滤波器组对变换所得的各层高频图方向滤波,得到不同尺度不同方向上的高频子图,根据不同频率域的特点,分别进行融合处理,低频子图像的系数取加权平均、高频子图像的系数绝对值取大,通过重构获得结果图。最后,通过视觉感受和客观指标对结果图做出分析与评价。实验结果表明,提出的方法在保持对比度含义的同时,还能提供丰富的方向信息,其结果图不仅具有较好的视觉效果,而且具有更高的清晰度和更强的空间分辨率。