一种图像融合方法、系统及设备技术方案

本发明专利技术公开了一种图像融合方法、系统及设备，属于图像处理技术领域，包括：对N幅源图像分别进行平滑滤波处理，得到与N幅源图像对应的基本层图像；将N幅源图像分别与对应的基本层图像做差，得到对应的细节层图像；分别根据N幅基本层图像，构建与N幅基本层图像对应的权重图；对N幅基本层图像及其对应的权重图分别进行金字塔分解并加权平均，得到分解后每幅基本层图像的融合结果；对分解后每幅基本层图像的融合结果进行重构，得到N幅源图像的融合图。本发明专利技术可在降低算法复杂度的同时确保融合得到的图像不会出现光晕现象。 1

An image fusion method, system and equipment

The invention discloses an image fusion method, system and equipment, which belongs to the field of image processing technology, including: smoothing and filtering the N amplitude source images, obtaining the basic layer images corresponding to the N amplitude source images, and the difference between the N amplitude source image and the corresponding basic layer images, and the corresponding detail layer images are obtained; According to the basic layer image of N, the weight map corresponding to the basic layer image of N is constructed, and the basic layer image of N amplitude and its corresponding weight map are decomposed and weighted averaging, and the fusion results of each basic layer image after decomposition are obtained, and the fusion results of each basic layer image after decomposition are reconstructed, and the N amplitude is obtained. A fusion map of the source image. The invention can reduce the complexity of the algorithm while ensuring that the fused image does not appear halo. One

【技术实现步骤摘要】
一种图像融合方法、系统及设备
本专利技术涉及图像处理
，特别涉及一种图像融合方法、系统及设备。
技术介绍
图像融合是一种将两幅或多幅来自相同或不同类型的传感器的同一场景的图像进行信息融合，得到一幅合成图像的技术。目前，金字塔是运用最广泛的图像融合方法之一，采用金字塔分解式对图像进行融合的实现过程为：首先根据对比度因子、饱和度因子以及曝光度因子等三个权重因子建立权重图；然后对多帧源图像和权重图进行金字塔式分解，并将分解图进行加权平均；最后对融合后的金字塔式的图像进行重构。但是，金字塔的图像融合方法存在的缺陷在于：一是，采用金字塔图像融合方法时一般需要分解的层数在5层以上才能达到较好的融合效果，这使得算法的复杂度、运算量均较大。二是，由于权重图是根据权重因子构建的，会在融合处理之后出现的与源图像中的亮暗关系翻转的现象以及亮区边缘出现的明显暗的区域即出现光晕现象，严重的影响融合图像效果。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种图像融合方法、系统及设备，以降低金字塔图像融合的复杂度和运算量。为实现以上目的，第一方面，本专利技术提供一种图像融合方法，包括如下步骤：对N幅源图像分别进行平滑滤波处理，得到与N幅源图像对应的基本层图像；将N幅源图像分别与对应的基本层图像做差，得到对应的细节层图像；分别根据N幅基本层图像，构建与N幅基本层图像对应的权重图；对N幅基本层图像及其对应的权重图分别进行金字塔分解并加权平均，得到分解后每幅基本层图像的融合结果；对分解后每幅基本层图像的融合结果进行重构，得到N幅源图像的融合图。其中，对N幅源图像分别进行平滑滤波处理，得到与N幅源图像对应的基本层图像，具体包括：采用线性平滑滤波器遍历每幅源图像中每个像素点，对每个像素点的灰度值进行平滑滤波处理，得到每个像素点经平滑滤波处理后的值；根据N幅源图像中每个像素点经平滑滤波处理后的值，得到与N幅源图像对应的基本层图像。其中，分别根据N幅基本层图像，构建与N幅基本层图像对应的权重图，具体包括：对所述N幅基本层图像分别进行归一化处理，得到对应的N幅归一化后的基本层图像；根据每幅归一化后基本层图像中每个点的灰度值，计算出每个点对应的权重值并得到归一化后每幅基本图像对应的权重图。其中，对N幅基本层图像及其对应的权重图分别进行金字塔分解并加权平均，得到分解后每层图像的融合结果，具体包括：对N幅基本层图像及其对应的权重图分别进行金字塔分解，得到对应的分解图；根据每幅基本层图像的分解图、每幅权重图的分解图以及每幅细节层图像进行加权平均，得到分解后每层图像的融合结果。其中，对N幅基本层图像及其对应的权重图分别进行金字塔分解，得到对应的分解图，具体包括：将所述N幅基本层图像及对应的权重图作为待处理图像，并对每幅待处理图像按照隔行隔列进行降采样，得到一层分解图像；对每幅一层分解图像分别进行所述平滑滤波处理，得到与每幅一层分解图像对应的基本层图像；对每幅一层分解图像对应的基本层图像按照隔行隔列进行降采样，得到二层分解图像。其中，所述根据每幅基本层图像的分解图、每幅权重图的分解图以及每幅细节层图像进行加权平均，得到分解后每层分解图像融合结果，具体包括：对所述每幅基本层图像对应的一层分解图像和该一层分解图像对应的基本层图像进行做差，得到每幅基本层图像所对应一层分解图像的细节层图像；对所述每幅权重图的二次分解图像、每幅基本层图像的二次分解图像进行加权平均，得到二层分解层融合结果；对所述每幅基本层图像所对应一层分解图像的细节层图像和每幅权重图的基本层图像进行加权平均，得到一层细节层融合结果；对所述每幅权重图和每幅源图像对应的细节层图像进行加权平均，得到零层细节层融合结果。其中，所述对分解后每层图像的融合结果进行重构，得到N幅源图像的融合图，具体包括：对所述二层分解层融合结果进行降采样的逆处理，并根据一层细节层融合结果，得到一层重构图像；对一层重构图像进行降采样的逆处理，并根据所述零层细节层融合记过，得到N幅源图像的融合图。第二方面，本专利技术提供一种图像融合系统，包括：平滑滤波处理模块、做差模块、权重图构建模块、融合模块以及重构模块；平滑滤波处理模块用于对N幅源图像分别进行平滑滤波处理，得到与N幅源图像对应的基本层图像，并将基本层图像传输至做差模块；做差模块用于将将N幅源图像分别与对应的基本层图像做差，得到对应的细节层图像，并将细节层图像传输至权重图构建模块；权重图构建模块用于分别根据N幅基本层图像，构建与N幅基本层图像对应的权重图，并将权重图传输至融合模块；融合模块用于对N幅基本层图像及其对应的权重图分别进行金字塔分解并加权平均，得到分解后每幅基本层图像的融合结果，并将融合结果传输至重构模块；重构模块用于对分解后每幅基本层图像的融合结果进行重构，得到N幅源图像的融合图。其中，权重图构建模块包括归一化处理单元和权重图构建单元；归一化处理单元用于对所述N幅基本层图像分别进行归一化处理，得到对应的N幅归一化后的基本层图像，并将对应的N幅归一化后的基本层图像传输至权重图构建单元；权重图构建单元用于根据每幅归一化后基本层图像中每个点的灰度值及每点的权重值，计算与每幅归一化后基本层图像对应的权重图。其中，所述融合模块包括金字塔分解单元和加权平均单元；金字塔分解单元用于对N幅基本层图像及其对应的权重图分别进行金字塔分解，得到对应的分解图，并将对应的分解图传输至加权平均单元；加权平均单元用于根据每幅基本层图像的分解图、每幅权重图及其对应的分解图以及每幅细节层图像进行加权平均，得到分解后每层图像的融合结果。第三方面，提供一种图像融合设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中的多条指令，所述多条指令由处理器加载并执行：对N幅源图像分别进行平滑滤波处理，得到与N幅源图像对应的基本层图像；将N幅源图像分别与对应的基本层图像做差，得到对应的细节层图像；分别根据N幅基本层图像，构建与N幅基本层图像对应的权重图；对N幅基本层图像及其对应的权重图分别进行金字塔分解并加权平均，得到分解后每幅基本层图像的融合结果；对分解后每幅基本层图像的融合结果进行重构，得到N幅源图像的融合图。与现有技术相比，本专利技术存在以下技术效果：现有技术中进行更多层次金字塔分解的目的是在多尺度上获得更多的细节信息，以及通过更多次的分层，不同层次上进行融合来逐渐的减轻光晕现象。而本方案中通过对源图像进行平滑滤波处理，得到的基本层图像能更好的反映图像的亮度信息，对减少光晕现象有一定作用，通过构建权重图，在融合中会大大降低出现的光晕，也是允许金字塔分层降低的条件。另外，通过源图像做差得到的细节层图像包含源图像中更多细节信息，保证即便进行较少次数的金字塔分层也可获取到更多的细节信息。在处理相同图像时，本方案进行2次金字塔分层即可现有方案进行5层金字塔分层达到的视觉效果。与现有技术相比，本方案金字塔层数少，计算量低，仅需相对较少时间，即可达到较好的融合结果。附图说明下面结合附图，对本专利技术的具体实施方式进行详细描述：图1是一种图像融合方法的流程示意图；图2是对两幅源图像进行融合的过程示意图；图3是一种图像融合系统的结构示意图；图4是待融合的源图像；图5是采用现有技术对图4中的源图像进行融合的结果示意图；图6是采用本专利技术技术方案对图4中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图像融合方法，其特征在于，包括：

【技术特征摘要】
1.一种图像融合方法，其特征在于，包括：对N幅源图像分别进行平滑滤波处理，得到与N幅源图像对应的基本层图像；将N幅源图像分别与对应的基本层图像做差，得到对应的细节层图像；分别根据N幅基本层图像，构建与N幅基本层图像对应的权重图；对N幅基本层图像及其对应的权重图分别进行金字塔分解并加权平均，得到分解后每幅基本层图像的融合结果；对分解后每幅基本层图像的融合结果进行重构，得到N幅源图像的融合图。2.如权利要求1所述的图像融合方法，其特征在于，所述对N幅源图像分别进行平滑滤波处理，得到与N幅源图像对应的基本层图像，具体包括：采用线性平滑滤波器遍历每幅源图像中每个像素点，对每个像素点的灰度值进行平滑滤波处理，得到每个像素点经平滑滤波处理后的值；根据N幅源图像中每个像素点经平滑滤波处理后的值，得到与N幅源图像对应的基本层图像。3.如权利要求1所述的图像融合方法，其特征在于，所述分别根据N幅基本层图像，构建与N幅基本层图像对应的权重图，具体包括：对所述N幅基本层图像分别进行归一化处理，得到对应的N幅归一化后的基本层图像；根据每幅归一化后基本层图像中每个点的灰度值，计算出每个点对应的权重值并得到归一化后每幅基本图像对应的权重图。4.如权利要求1所述的图像融合方法，其特征在于，所述对N幅基本层图像及其对应的权重图分别进行金字塔分解并加权平均，得到分解后每层图像的融合结果，具体包括：对N幅基本层图像及其对应的权重图分别进行金字塔分解，得到对应的分解图；根据每幅基本层图像的分解图、每幅权重图的分解图以及每幅细节层图像进行加权平均，得到分解后每层图像的融合结果。5.如权利要求4所述的图像融合方法，其特征在于，所述对N幅基本层图像及其对应的权重图分别进行金字塔分解，得到对应的分解图，具体包括：将所述N幅基本层图像及对应的权重图作为待处理图像，并对每幅待处理图像按照隔行隔列进行降采样，得到一层分解图像；对每幅一层分解图像分别进行所述平滑滤波处理，得到与每幅一层分解图像对应的基本层图像；对每幅一层分解图像对应的基本层图像按照隔行隔列进行降采样，得到二层分解图像。6.如权利要求5所述的图像融合方法，其特征在于，所述根据每幅基本层图像的分解图、每幅权重图的分解图以及每幅细节层图像进行加权平均，得到分解后每层分解图像融合结果，具体包括：对所述每幅基本层图像对应的一层分解图像和该一层分解图像对应的基本层图像进行做差，得到每幅基本层图像所对应一层分解图像的细节层图像；对所述每幅权重...

【专利技术属性】
技术研发人员：翟全，
申请(专利权)人：合肥君正科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34