一种海上中长波红外图像融合方法技术

本发明专利技术公开了一种海上中长波红外图像融合方法，此方法利用NSCT变换对中长波红外图像进行分解得到相应高低频成分，然后通过全变分模型融合中长波红外图像的低频成分，通过显著性分析计算加权矩阵，并利用该矩阵完成中长波红外图像高频成分的融合，最后结合融合所得高低频成分进行NSCT逆变换得到最终融合图像。采用上述融合方法，在融合结果中保留了长波红外中图像整体亮度，并且将中波红外图像中的边缘细节融入了最终结果，同时平滑了海浪与云层的干扰，提高了目标的方向显著性，有利于后续进行目标检测。

【技术实现步骤摘要】
一种海上中长波红外图像融合方法
本专利技术属于图像处理领域，具体涉及一种海上中长波红外图像融合方法。
技术介绍
目前常用的图像融合方法有基于离散小波，曲波变换以及非下采样轮廓波等方法，低频融合策略通常为加权平均，高频融合策略则是基于邻域系数占比的方法，离散小波和曲波变换过程中需要对图像进行下采样，导致融合后的图像中会存在吉布斯现象，模糊了图像边缘，降低了图像质量。而加权平均的低频融合策略并未充分考虑到长波整体灰度更亮的特点，并且模糊了边缘，导致融合细节上有所丢失，基于邻域系数占比的高频系数融合策略并未充分利用中长波图像中各自的边缘细节，导致融合效果不理想，所以提出一种基于NSCT分解，并利用全变分模型和显著性分析的进行高低频系数融合的方法，该方法在视觉效果和评价指标上都对融合效果有所改善。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是设计一种改善海上红外图像质量的中长波红外图像融合方法。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种海上中长波红外图像融合方法，包括基于NSCT的图像分解、基于全变分模型的低频系数融本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种海上中长波红外图像融合方法，其特征在于，具体步骤如下：/n步骤1，构建非下采样金字塔和非下采样方向滤波器组，中波红外图像和长波红外图像作为输入，进行图像多尺度多方向分解；首先通过对金字塔滤波器进行填零上采样构建非下采样金字塔滤波器，对图像进行N级分解得到N个高频子带系数和一个低频子带系数；然后初始化方向滤波器组，通过对两个双通道扇形滤波器进行填零上采样得到四通道非下采样方向滤波器组，将N个高频子带系数作为非下采样方向滤波器组的输入进行方向分解；/n步骤2，基于全变分模型进行低频系数融合，步骤1中分解所得低频子带系数作为步骤2的输入，将融合后低频子带系数初始化为长波红外低频子带系数，与长...

【技术特征摘要】
1.一种海上中长波红外图像融合方法，其特征在于，具体步骤如下：
步骤1，构建非下采样金字塔和非下采样方向滤波器组，中波红外图像和长波红外图像作为输入，进行图像多尺度多方向分解；首先通过对金字塔滤波器进行填零上采样构建非下采样金字塔滤波器，对图像进行N级分解得到N个高频子带系数和一个低频子带系数；然后初始化方向滤波器组，通过对两个双通道扇形滤波器进行填零上采样得到四通道非下采样方向滤波器组，将N个高频子带系数作为非下采样方向滤波器组的输入进行方向分解；
步骤2，基于全变分模型进行低频系数融合，步骤1中分解所得低频子带系数作为步骤2的输入，将融合后低频子带系数初始化为长波红外低频子带系数，与长波低频子带系数做差取L2范数，并计算中长波红外低频系数之间的梯度差，依靠梯度下降流对长波红外图像低频系数进行平滑，同时保证轮廓边缘尽可能不被平滑，为了保留长波图像中的整体亮度并且融入中波图像中边缘细节；
步骤3，基于显著性分析进行高频系数融合，将原始的中长波红外图像作为输入，通过窗口滑动遍历整张图像，利用中值滤波和均值滤波求取显著图，均值滤波取滑动窗口内均值对中心像素进行替换，采用线性的方法，平均整个窗口范围内像素值，破坏了图像细节，中值滤波取滑动窗口内中值对中心像素进行替换，采用非线性方法保护了图像尖锐的边缘；对均值结果与中值结果做差后取绝对值即能得到图像高通结果，通过与高通成分均值比较，大于均值的像素点权重设为1，低于高通成分均值的像素点设为0，得到相应的加权矩阵，最后通过加权矩阵对中长波红外图像高频子带系数加权计算得到融合后的高频子带系数；
步骤4，NSCT逆变换图像重建，将融合后的N个高频子带系数于一个低频系数作为新的各层分解成分，进行NSCT逆变...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑鑫，陈良栋，吴强，康迪，和薇，代慧峰，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11