图像融合质量评价作为融合算法的反馈环节,具有评价融合算法,引导融合算法发展的关键作用。目前针对图像融合质量评价的研究已经趋于完善,提出了许多性能优异的同源图像融合客观评价指标。在此基础上,借鉴同源图像融合客观评价指标的构造方法,结合异源图像结构差异大、噪声种类复杂的特点,将具有代表性的红外图像、可见光图像、SAR图像作为研究对象,提出了关于噪声水平和结构保持的两种异源图像融合客观评价指标。介绍了图像融合客观评价指标。对现存的图像融合客观评价指标进行分类,阐述了几种常见的图像融合客观评价指标的原理与计算方法,讨论了图像融合客观评价指标的局限性以及存在的问题。通过对图像客观评价指标的研究为构建适用于异源图像融合的客观评价指标提供参考。研究了一种基于主成分分析的异源图像融合噪声水平估计指标。首先根据场景复杂度选择可见光图像的弱纹理图像块,选择方式是基于可见光图像块的梯度与统计特性;然后将可见光的弱纹理图像块逐像素的映射到融合图像上,作为融合图像的弱纹理图像块;最后在融合图像的弱纹理块上采用基于主成分分析(PCA)的盲噪声水平估计,得到异源图像融合噪声水平估计指标。将本文提出的噪声水平估计指标与现存的噪声水平估计指标用于四种经典融合算法的噪声水平估计。实验结果表明本文提出的噪声水平估计指标在SAR和可见光图像融合的噪声水平估计方面具有更高的主观一致性,其精确性和鲁棒性均优于现存的噪声水平估计指标。研究了一种基于相位一致性(PC)互信息的异源图像融合结构保持评价指标。首先通过相位一致性提取待融合图像和融合图像的结构特征图。由于相位一致性易受到噪声的影响,基于非局部均值(NL-Means)的思想,按照原始图像块的最大似然估计权重对各个方向上的能量进行降噪,得到降噪的相位一致性图;然后对所有待融合图像的降噪相位一致性图取大得到待融合图像的综合降噪相位一致性图;最后计算待融合图像综合降噪相位一致性图和融合图像降噪相位一致性图的互信息,得到异源图像融合结构保持评价指标。将本文提出的结构保持评价指标与现存的结构保持评价指标用于四种经典融合算法的结构保持评价。实验结果表明本文提出的结构保持评价指标在异源图像融合的结构特征评价方面具有更高的主观一致性,其精确度和鲁棒性均优于现存的结构保持评价指标。