[發(fā)明專利]基于彩色傳遞及熵信息的紅外與彩色可見光圖像融合方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810017443.6
• 申請(qǐng)日: 2008-01-30
• 公開（公告）號(hào): CN101339653A
• 公開（公告）日: 2009-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭寶龍;張強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G06T5/00
• 分類號(hào): G06T5/00;G06T5/50
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種基于彩色傳遞及熵信息的紅外與彩色可見光圖像融合方法，包括如下步驟：

(1).對(duì)彩色可見光圖像Ivi_c的R、G、B三個(gè)顏色通道圖像求均值得到其灰度分量Ivi_g；

(2).對(duì)灰度圖像Ivi_g和紅外圖像Iir分別進(jìn)行非采樣Contourlet變換分解，得到圖像Ivi_g、Iir各自的非采樣Contourlet變換系數(shù)；

(3).對(duì)所述變換系數(shù)中的低頻子帶系數(shù)，利用構(gòu)建的基于紅外圖像與可見光圖像物理特征的低頻融合公式進(jìn)行組合：

Cj0F(k1,k2)=Cj0Ivi_g(k1,k2)×wIvi(k1,k2)+Cj0Iir(k1,k2)×wIir(k1,k2)wIvi(k1,k2)+wIir(k1,k2)]]>

其中，C_j0^Ivi_g(k₁，k₂)、C_j0^Iir(k₁，k₂)、C_j0^F(k₁，k₂)分別表示圖像Ivi_g、Iir以及融合圖像IF_g的非采樣Contourlet變換低頻子帶系數(shù)，w_Ivi(k₁，k₂)、w_Iir(k₁，k₂)分別表示圖像Ivi_g和Iir的權(quán)系數(shù)，

所述圖像Iir的權(quán)系數(shù)計(jì)算公式為：

wIir(k1,k2)=m‾irL(k1,k2)×(1+LAEirL(k1,k2))max(m,n)(m‾irL(k1,k2)×(1+LAEirL(k1,k2)))]]>

其中，m_ir^L(k₁，k₂)表示紅外圖像Iir的低頻子帶系數(shù)C_j0^Iir(k₁，k₂)在位置(k₁，k₂)處的局部區(qū)域均值，LAE_ir^L(k₁，k₂)表示紅外圖像相應(yīng)區(qū)域的局部信息熵LAE，

所述圖像Ivi_g的權(quán)系數(shù)計(jì)算公式為：

wIvi(k1,k2)=m‾viL(k1,k2)/(1+LAEviL(k1,k2))max(m,n)(m‾viL(k1,k2)/(1+LAEviL(k1,k2)))]]>

其中，m_vi^L(k₁，k₂)表示可見光圖像Ivi_g的低頻子帶系數(shù)C_j0^Ivi_g(k₁，k₂)位置(k₁，k₂)處的局部區(qū)域均值，LAE_vi^L(k₁，k₂)分別表示可見光圖像Ivi_g相應(yīng)區(qū)域的局部信息熵LAE；

(4).對(duì)所述變換系數(shù)中的各帶通方向子帶系數(shù)，利用構(gòu)建的基于局部區(qū)域方向信息熵與區(qū)域能量相結(jié)合的帶通融合公式進(jìn)行組合：

Cj,lF(k1,k2)=Cj,lIvi_g(k1,k2),ESj,lIvi_g(k1,k2)≥ESj,lIir(k1,k2)Cj,lIir(k1,k2),ESj,lIvi_g(k1,k2)<ESj,lIir(k1,k2)]]>

其中，C_j，l^Ivi_g(k₁，k₂)、C_j，l^Iir(k₁，k₂)、C_j，l^F(k₁，k₂)分別表示圖像Ivi_g、Iir以及融合圖像IF_g在j尺度、l方向處的非采樣Contourlet變換帶通方向子帶系數(shù)，ES_j，l(k₁，k₂)為顯著性度量因子S_j，l(k₁，k₂)在位置(k₁，k₂)處局部區(qū)域能量；

所述的基于局部區(qū)域方向信息熵與區(qū)域能量相結(jié)合的帶通方向融合公式，按如下過程構(gòu)建：

(4a).在尺度j下，位置(k₁，k₂)處引入維方向向量V_j(k₁，k₂)，以表示圖像在該尺度下各方向上的能量強(qiáng)度：

Vj(k1,k2)=(|Cj,1(k1,k2)|,|Cj,2(k1,k2)|,···,|Cj,2lj(k1,k2)|)T;]]>

其中，C_j，l(k₁，k₂)表示圖像在尺度j、方向l、位置(k₁，k₂)處方向帶通子帶系數(shù)，l_j為j尺度下方向分解級(jí)數(shù)，|·|表示模值；

(4b).將方向向量V_j(k₁，k₂)用局部能量歸一化，得到局部方向能量密度分布：

Pj(k1,k2)=Vj(k1,k2)/Ej(k1,k2)=(pj,1(k1,k2),pj,2(k1,k2),···,pj,2lj(k1,k2))T]]>

其中，局部能量E_j(k₁，k₂)定義為該尺度下所有方向子帶中系數(shù)模值之和，即：

Ej(k1,k2)=Σl=12lj|Cj,l(k1,k2)|;]]>

(4c).計(jì)算尺度j下，位置(k₁，k₂)處方向信息熵DE_j(k₁，k₂)：

DEj(k1,k2)=-Σl=12ljpj,l(k1,k2)log(pj,l(k1,k2))]]>

規(guī)定，0log0＝0；

(4d).在尺度j、方向l下，位置(k₁，k₂)處定義顯著性因子S_j，l(k₁，k₂)：

S_j，l(k₁，k₂)＝|C_j，l(k₁，k₂)|/(1+DE_j(k₁，k₂))；

(4e).對(duì)步驟(4d)中顯著性因子S_j，l(k₁，k₂)進(jìn)行局部區(qū)域能量求和，得到帶通方向子帶系數(shù)融合公式：

Cj,lF(k1,k2)=Cj,lIvi_g(k1,k2),ESj,lIvi_g(k1,k2)≥ESj,lIir(k1,k2)Cj,lIir(k1,k2),ESj,lIvi_g(k1,k2)<ESj,lIir(k1,k2)]]>

其中，C_j，l^Iir_g(k₁，k₂)、C_j，l^Iir(k₁，k₂)、C_j，l^F(k₁，k₂)分別表示可見光圖像Ivi_g、紅外圖像Ivi和灰度融合圖像IF_g在尺度j、方向l處的非采樣Contourlet變換帶通方向子帶系數(shù)，M×N為局部區(qū)域尺寸大小；

(5).對(duì)組合后的變換系數(shù)進(jìn)行非采樣Contourlet逆變換，得到灰度融合圖像IF_g；

(6).采用基于lαβ顏色空間的彩色傳遞方法將源彩色可見光圖像Iir_c中的自然彩色信息傳遞到灰度融合圖像Iir_g中，得到最終的彩色融合圖像IF_c。