一种使用局部窗口视觉注意提取的双波段图像融合方法技术

本发明专利技术公开了一种使用局部窗口视觉注意提取的双波段图像融合方法，包括如下步骤：（1）不同窗口尺度下的视觉注意图的提取；（2）视觉注意图基础上的融合。本发明专利技术方法针对可见光、红外双波段图像融合，考虑局部窗口对图像视觉注意图的提取，并设计多尺度框架下范围内的视觉注意图获取；进而利用简便的结合视觉注意图权重的方法实现不同尺度下的图像融合，并最终计算得到增强融合结果。在本发明专利技术方法中，只要输入已经配准的一幅红外图像与一幅可见光图像，即可迅速获取较好的增强融合图像。本发明专利技术方法可应用于多波段遥感成像、目标探测等等，可应用于双波段甚至多波段图像的增强融合。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及图像处理技术，尤其涉及一种使用局部窗口视觉注意提取的双波段图 像融合方法。
技术介绍
图像融合，简单意思就是指对工作于同一场景下的不同传感器所得图像进行综 合一信息的统一表达，通过图像融合可以实现比单幅原图像具有更丰富的信息。图像融 合作为现代成像技术的拓展手段，在军事探测、遥感测量、安全监控等诸多领域都有广泛应 用。在不同波段成像中，各波段含有不同的特征信息，这就需要图像融合方法将两者信息综 合起来。比如红外图像能突出重要的目标区域，而可见光图像包含丰富的细节信息，利用双 波段融合方法可将两者的信息综合反映到一幅图像中，以便于人们观察。双波段图像融合 方法是实现不同传感器信息综合的有效手段。 双波段图像融合旨在综合不同波段的图像信息，国内外学者提出过多种图像融合 的方法与理论，很多方法能有效提取图像信息，融合结果具有良好的纹理及对比度特征，但 易丢失细节。以多分辨率方法为例，其在计算中可能会引起吉布斯现象，并且计算速度也非 常慢。 现有方法，在考虑视觉观察要求方面与计算速度方面综合不佳，因此，开发计算速 度快，又能充分反映视觉观察要求（视觉感受好，信息保留量大）的双波段图像融合方法是 当务之急。
技术实现思路
本专利技术提出，可从红外、 可见光双波段图像，直接通过尺度选择下的视觉注意图计算，并进一步得到增强融合后的 图像。 本专利技术的主要思路是： 1、局部图像灰度差异计算实现视觉注意图的提取 类比人眼视觉特性，本专利技术通过局部灰度差异法，凸显潜在的视觉感兴趣区域，产 生一个视觉注意图V。在V中，其数值在之间，如果该图中某一像素处越大则表示人 眼对该处的注意程度越高。 本专利技术认为，在一定空间范围内，相同灰度值的像素与区域具有近似的视觉感受 值。本专利技术同时认为，空间距离不同，对于视觉感受的贡献也是不同的，本专利技术具体包括以 下步骤： 1、不同窗口尺度下的视觉注意图的提取， 输入双波段图像，即IR(红外图像）与VI (可见光图像）； (1-a)、在局部区域内，定义图像f在像素（i，j)处的视觉注意程度值V(i，j)如 下： 在式⑴中，Ω是图像f中的某一个窗口区域，其尺寸为MXM，而（i，j)为区域Ω 的中心即DM;fxy、fu表示f在（X，y)处与（i，j)处的灰度值；D(·)是灰度差异函数，其衡 量的就是像素之间的灰度距离：D (AjJxy) = I I ;【主权项】1. ，其特征在于，包括如下步 骤： (1) 、不同窗口尺度下的视觉注意图的提取， 输入双波段图像，即IR(红外图像）与VI (可见光图像）； (1-a)、在局部区域内，定义图像f在像素（i，j)处的视觉注意程度值V(i，j)如下：在式⑴中，Ω是图像f中的某一个窗口区域，其尺寸为MXM，而（i，j)为区域Ω的 中心即ΩΜ;?^、?^_表示f在（x，y)处与（i，j)处的灰度值；D(·)是灰度差异函数，其衡量 的就是像素之间的灰度距离！D^ ijJxy) = I I ; 此外，上式中的w代表空间权重，定义为： -D3Uj.-ψ)/^ w + } 而对于所有的尺度，本专利技术进行综合，获得了最终的融合结果F定义为： 于是，最终获取了增强融合结果F。【专利摘要】本专利技术公开了，包括如下步骤：（1）不同窗口尺度下的视觉注意图的提取；（2）视觉注意图基础上的融合。本专利技术方法针对可见光、红外双波段图像融合，考虑局部窗口对图像视觉注意图的提取，并设计多尺度框架下范围内的视觉注意图获取；进而利用简便的结合视觉注意图权重的方法实现不同尺度下的图像融合，并最终计算得到增强融合结果。在本专利技术方法中，只要输入已经配准的一幅红外图像与一幅可见光图像，即可迅速获取较好的增强融合图像。本专利技术方法可应用于多波段遥感成像、目标探测等等，可应用于双波段甚至多波段图像的增强融合。【IPC分类】G06T5-50【公开号】CN104835129【申请号】CN201510160841【专利技术人】赵巨峰, 张钰, 高秀敏, 辛青 【申请人】杭州电子科技大学【公开日】2015年8月12日【申请日】2015年4月7日本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使用局部窗口视觉注意提取的双波段图像融合方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)、不同窗口尺度下的视觉注意图的提取，输入双波段图像，即IR(红外图像)与VI(可见光图像)；(1‑a)、在局部区域内，定义图像f在像素(i,j)处的视觉注意程度值V(i,j)如下：V(i,j)=Σ(i,j)=ΩM,∀(x,y)∈Ω[w(fij,fxy)D(fij,fxy)]---(1)]]>在式(1)中，Ω是图像f中的某一个窗口区域，其尺寸为M×M，而(i,j)为区域Ω的中心即ΩM；fxy、fij表示f在(x,y)处与(i,j)处的灰度值；D(·)是灰度差异函数，其衡量的就是像素之间的灰度距离：D(fij,fxy)＝|fij‑fxy|；此外，上式中的w代表空间权重，定义为：w(ij,xy)=e-Ds(ij,xy)/σ2---(2)]]>其中Ds(ij,xy)表示像素(x,y)与像素(i,j)的空间距离，空间距离用像素的数量表示，而σ2称为伸缩系数，为常数；对图像f在任意像素采用公式(1)求取，对获取的V进行归一化；而使用尺度选择下的视觉注意图计算，则在于区域窗口Ω尺寸(M×M)的变化：随着该尺寸M×N的变化，可获得不同尺度下视觉注意图V；也就是说，对于N个尺度，即从{Mk}(k＝1,2…N)中取窗口时，可以获取视觉注意图{Vk}(k＝1,2…N)；(1‑b)、IR(红外图像)与VI(可见光图像)多窗口的视觉注意图提取通过步骤(1‑a)，将IR代f获取多窗口的视觉注意图同理获取多窗口的视觉注意图(2)视觉注意图基础上的融合对于红外图像IR与可见光图像VI，利用步骤(1)计算实现视觉注意图与的获取；于是，在不同的尺度k下，图像融合结果为Fk=12{[(IR)VkIR+(VI)(1-VkIR)]+[(VI)VkVI+(IR)(1-VkVI)]}]]>而对于所有的尺度，本专利技术进行综合，获得了最终的融合结果F定义为：F=maxk=1,2,...N{Fk}]]>于是，最终获取了增强融合结果F。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵巨峰，张钰，高秀敏，辛青，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33