[發(fā)明專利]基于像素空間相關(guān)性的圖像融合效果實(shí)時(shí)評價(jià)方法及裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200610040833.6
• 申請日: 2006-07-28
• 公開（公告）號: CN101115131A
• 公開（公告）日: 2008-01-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 柏連發(fā);張闖;張毅;張保民;錢惟賢;顧國華;陳錢
• 申請（專利權(quán)）人: 南京理工大學(xué)
• 主分類號: H04N5/202
• 分類號: H04N5/202
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心
• 代理人: 朱顯國

一技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種圖像質(zhì)量評價(jià)技術(shù)，特別是一種基于像素空間相關(guān)性的圖像融合效果實(shí)時(shí)評價(jià)方法及其裝置。

二背景技術(shù)

圖像融合是指綜合兩個(gè)或多個(gè)源圖像的信息，以獲取對同一場景更為精確、更為全面、更為可靠的圖像描述。融合處理的目的在于依據(jù)不同譜段圖像特征，取長補(bǔ)短，優(yōu)化圖像質(zhì)量，來改善圖像的清晰度，進(jìn)而提高目標(biāo)的發(fā)現(xiàn)與識別概率。現(xiàn)有的圖像融合效果評價(jià)方法主要采用信息熵、交叉熵、平均互信息、均方根誤差、峰值信噪比等指標(biāo)，以及現(xiàn)場實(shí)測目標(biāo)探測與識別概率的主觀評價(jià)方法。信息熵能夠給出圖像平均信息量的多少，但并不能說明融合圖像在圖像清晰度方面的改善；同樣交叉熵、互信息、均方根誤差、峰值信噪比的指標(biāo)也只是給出了融合圖像對于參考圖像(標(biāo)準(zhǔn)圖像)的逼近程度，均不能反映融合圖像的清晰程度。而主觀評價(jià)為了保證在統(tǒng)計(jì)上有意義，參加評分的觀察者至少應(yīng)有20名，而且評價(jià)結(jié)果往往受圖像類型、試驗(yàn)環(huán)境等影響。

在對融合圖像的空間分辨率評價(jià)方面，新加坡Nanyang?Technological?University的V.Buntilov，T.Bretschneider發(fā)表“A?Fusion?Evaluation?Approach?with?Region?RelatingObjective?Function?for?Multispectral?Image?Sharpening”的文章中提出一種“基于區(qū)別客觀預(yù)期的區(qū)域類型和實(shí)際融合結(jié)果的區(qū)域類型的融合圖像空間質(zhì)量評價(jià)”方法(2005IEEE?International?Geoscience?and?Remote?Sensing?Symposium，volume?4，page2830-2833)。該方法根據(jù)源圖的“梯度圖像”的梯度門限值分別將源圖分為三種不同類型的區(qū)域，然后根據(jù)源圖中的相同位置像素點(diǎn)所屬的融合區(qū)域類型將像素點(diǎn)分為九種預(yù)期的區(qū)域類型；融合圖像也根據(jù)“梯度圖像”的梯度門限值分為三種不同類型的區(qū)域，根據(jù)與源圖中的相同位置像素點(diǎn)所屬的融合區(qū)域類型比較的結(jié)果將像素點(diǎn)分為九種實(shí)際的區(qū)域類型；最后統(tǒng)計(jì)融合結(jié)果圖中的像素點(diǎn)所屬的實(shí)際區(qū)域類型和預(yù)期的區(qū)域類型的區(qū)別來評價(jià)融合結(jié)果的圖像空間質(zhì)量。該方法在產(chǎn)生“梯度圖像”時(shí)需要經(jīng)過直方圖均衡和邊緣檢測，邊緣檢測算子的選擇會影響到“梯度圖像”的質(zhì)量；在根據(jù)梯度門限值對“梯度圖像”的像素點(diǎn)進(jìn)行分類時(shí)，梯度值門限的選取也需要根據(jù)不同的圖像類型進(jìn)行調(diào)整，實(shí)用性比較差；同時(shí)該方法在使用時(shí)要求參與融合的源圖要具有較強(qiáng)的相關(guān)性。

三發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種能夠有效地實(shí)時(shí)評價(jià)融合系統(tǒng)在不同場景工作時(shí)，融合圖像在清晰度方面相對于源圖改善情況的基于像素空間相關(guān)性的圖像融合效果實(shí)時(shí)評價(jià)方法及其裝置。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為：一種基于像素空間相關(guān)性的圖像融合效果實(shí)時(shí)評價(jià)方法，包括以下步驟：

1.1參與圖像融合效果評價(jià)的視頻信號由攝像機(jī)的輸出端連接到視頻輸入端，完成視頻信號的輸入，并同時(shí)輸入多路信號，輸入的信號為PAL制或NTSC制的標(biāo)準(zhǔn)視頻信號；

1.2經(jīng)過視頻輸入端的視頻信號由視頻采集部分分別轉(zhuǎn)化為數(shù)字圖像信號，即將標(biāo)準(zhǔn)的PAL制或NTSC制視頻信號分別轉(zhuǎn)換為數(shù)字色差信號，其輸出格式為ITU-RBT.656，并將數(shù)字色差信號按幀存儲；

1.3將每幀數(shù)字色差信號中的亮度信號經(jīng)過圖像預(yù)處理，即采用多幀累加平均的圖像平滑方法來改善融合圖像的效果；

1.4經(jīng)過平滑后的多路亮度圖像進(jìn)行圖像融合，融合方法采用灰度調(diào)制方法；

1.5平滑后的多路亮度圖像數(shù)據(jù)以及融合圖像經(jīng)過灰度共生矩陣快速求取得到每路亮度圖像對應(yīng)的灰度共生矩陣，灰度共生矩陣記錄各種灰度數(shù)組的出現(xiàn)個(gè)數(shù)；

1.6在任一灰度級確定的情況下，由灰度共生矩陣計(jì)算另一灰度級散布的標(biāo)準(zhǔn)偏差，并對標(biāo)準(zhǔn)偏差求平均值；

1.7將多個(gè)灰度共生矩陣的標(biāo)準(zhǔn)偏差平均值輸入到評價(jià)結(jié)果顯示部分，由評價(jià)結(jié)果顯示部分計(jì)算出改善因子的值，并將結(jié)果疊加到融合圖像上；

1.8帶有顯示結(jié)果的融合圖像由評價(jià)結(jié)果顯示部分調(diào)整為標(biāo)準(zhǔn)的ITU-R?BT.656格式，由視頻編碼器編碼成標(biāo)準(zhǔn)視頻信號輸出到結(jié)果顯示器。