保留输入图像纹理细节的多源图像融合方法和系统技术方案

技术编号:31027127 阅读:27 留言:0更新日期:2021-11-30 03:30
本发明专利技术属于图像处理领域,具体涉及了一种保留输入图像纹理细节的多源图像融合方法和系统,旨在解决图像融合方法在进行多尺度变换过程中可见光与红外图像存在整体结构信息丢失的问题。本发明专利技术包括:将待融合红外图像和待融合可见光图像通过权重自适应的形态学方法去除噪音,并通过形态学梯度处理获取保留边缘轮廓信息的权重w1,通过滑动窗口标准差处理获得保留背景信息的权重w2,将w1映射到w2获得融合权重w,通过拉普拉斯分解去噪后的红外图像和可见光图像和融合权重,进而通过分解系数和局部能量相似度调节融合系数的选择获得融合规则,通过融合规则进行图像融合。本发明专利技术能够充分保留红外图像和可见光图像的纹理细节,提高了融合图像的精度。高了融合图像的精度。高了融合图像的精度。

【技术实现步骤摘要】
保留输入图像纹理细节的多源图像融合方法和系统


[0001]本专利技术属于图像处理领域,具体涉及了一种保留输入图像纹理细节的多源图像融合方法和系统。

技术介绍

[0002]可见光图像与红外图像的融合是一种增强信息以及局部特征的手段,它的目的在于通过融合两种(或者多种)不同模态的图像来提升融合后图像的质量以及减少冗余信息。可见光图像在大雾、低照明等天气状况不好的条件下成像效果差,目标物体与背景不易区分;红外图像不受外界环境的影响,对具有明显红外热特征的物体和区域敏感,成像后具有对比强烈的目标信息。将红外图像中的热辐射信息与可见光图像中的细节纹理信息进行结合,从而融合出细节信息丰富、目标特征有效的融合图像。因此,红外和可见光图像融合技术是计算机视觉研究的热点,融合后图像可用于用于目标检测、目标跟踪等领域。
[0003]近年来,图像融合,尤其是可见光图像与红外图像的融合,逐渐成为热点。在红外与可见光图像融合的方法中可分为三个层次:像素级、特征级、决策级融合。像素级的融合中,主要研究图像在空间域中融合的算法以及变换域中融合的算法。其中典型的空间域本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种保留输入图像纹理细节的多源图像融合方法,其特征在于,所述方法包括:步骤S100,获取待融合红外图像和待融合可见光图像;步骤S200,基于所述待融合红外图像和待融合可见光图像,通过权重自适应的形态学方法进行预处理,获得单通道降噪红外图像和单通道降噪可见光图像;步骤S300,基于所述单通道降噪红外图像,通过形态学梯度处理和阈值处理,获取保留边缘轮廓信息的权重w1;步骤S400,基于所述单通道降噪红外图像和单通道降噪可见光图像,进行滑动窗口标准差处理,获得保留背景信息的权重w2;步骤S500,将保留边缘轮廓信息的权重w1映射到保留背景信息的权重w2获得融合权重w;步骤S600,将所述单通道降噪红外图像、单通道降噪可见光图像和融合权重w进行同样的拉普拉斯分解,获得红外图像分解系数、可见光图像分解系数和权重参数分解系数;步骤S700,基于所述红外图像分解系数和可见光图像分解系数,分别计算红外图像分解系数的局部能量和可见光图像分解系数的局部能量,进而计算局部能量相似度;步骤S800,基于每一层级的所述权重参数分解系数和局部能量相似度,调解融合系数的选择,获得融合规则;步骤S900,基于所述融合规则,对每一层的红外图像分解系数、可见光图像分解系数和权重参数分解系数进行拉普拉斯重构,获得融合后的单通道图像,对所述融合后的单通道图像进行色度恢复获得融合图像。2.根据权利要求1所述的保留输入图像纹理细节的多源图像融合方法,其特征在于,所述步骤S200包括:步骤S210,将所述待融合红外图像和待融合可见光图像转化为YUV格式,获得红外图像YUV第一通道信息、红外图像YUV第二通道信息、红外图像YUV第三通道信息、可见光图像YUV第一通道信息、可见光图像YUV第二通道信息和可见光图像YUV第三通道信息;步骤S220,基于所述红外图像YUV第一通道信息和可见光图像YUV第一通道信,通过权重自适应形态开

闭的级联滤波器构造不同的形态学结构进行滤波获得单通道降噪红外图像和单通道降噪可见光图像。3.根据权利要求2所述的保留输入图像纹理细节的多源图像融合方法,其特征在于,所述权重自适应的形态学方法,具体为:将各级串联滤波器的处理结果与原始输入图像进行差异值计算,获得各分支的权值向量;通过所述各分支的权值向量对所述各级串联滤波器的处理结果进行加权求和,获得单通道降噪红外图像和单通道降噪可见光图像。4.根据权利要求1所述的保留输入图像纹理细节的多源图像融合方法,其特征在于,所述步骤S300,具体包括:步骤S310,基于所述单通道降噪红外图像,通过形态学梯度处理获得目标轮廓图像:morph_grad(src,element)=dilate(src,element)

erode(src,element)其中,所述morph_grad(src,element)表示目标轮廓图像,dilate(src,element)表示
单通道降噪红外图像的膨胀图,erode(src,element)表示单通道降噪红外图像的腐蚀图;步骤S320,基于所述目标轮廓图,通过阈值处理并不断调整阈值使所述目标轮廓图的边缘轮廓为1,获得保留边缘轮廓信息的权重w1:其中,t1表示边缘轮廓阈值,x和y表示像素坐标,I表示像素值。5.根据权利要求4所述的保留输入图像纹理细节的多源图像融合方法,其特征在于,所述步骤S400,具体包括:步骤S410,通过预设尺寸的滑动窗口计算所述单通道降噪红外图像和单通道降噪可见光图像的窗口内元素的平均值μ;步骤S420,基于所述窗口内元素的平均值计算窗口内元素的标准差σ:其中,n表示窗口内元素的个数,x
i
表示图像的第i个元素;步骤S430,步骤S430,将所述标准差作为滑动窗口中的各元素的值,获得对应的红外图像权重w

和可见光图像权重w

,进而计算保留背景信息的权重w2:6.根据权利要求5所述的保留输入图像纹理细节的多源图像融合方法,其特征在于,所述步骤S500,具体包括:将保留边缘轮廓信息的权重w1映射到保留背景信息...

【专利技术属性】
技术研发人员:王坤峰韩林凯姚江伟
申请(专利权)人:北京化工大学
类型:发明
国别省市:

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