[發明專利]采用模式數據庫的具有空間感的自然彩色夜視實現方法

無效

• 申請號: 200810038016.6
• 申請日: 2008-05-26
• 公開（公告）號: CN101303733A
• 公開（公告）日: 2008-11-12
• 發明（設計）人: 谷小婧;孫韶媛;方建安
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62;H04N9/64
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司
• 代理人: 翁若瑩;俞宗耀

1.一種采用模式數據庫的具有空間感的自然彩色夜視實現方法，其特征在于，包括下列步驟：

步驟1、構建紅外圖像和微光圖像的模式數據庫：

步驟1.1、把紅外圖像和微光圖像中的景物分為十大類，分別為：熱輻射體、植物、土壤、建筑、道路、巖石、天空、云霧、水面以及其他混合景物，在每一大類中又按照物體在常規攝影方法得到的照片中離觀察者遠近的不同，定性地分為“遠”、“中”、“近”小類，大類與小類組合成共30種模式；

步驟1.2、計算得到各種模式對應的特征向量并為每一種模式指定其特征色彩，隨后將特征向量及特征色彩存入模式數據庫，同時對模式數據庫內的特征向量進行高斯歸一化；

所述的特征向量通過下列步驟求得：

步驟1.2.1、對三組中的一組已配準的包含模式j的物體的同一場景的紅外圖像和微光圖像進行亮度規定化；模式j是指通過步驟1.1所得到的30種模式中的一種；

步驟1.2.2、將由步驟1.2.1得到的紅外圖像和微光圖像融合成假彩色圖像和灰度圖像；

步驟1.2.3、將由步驟1.2.2得到的假彩色圖像從RGB色彩空間變換到LUV色彩空間；

步驟1.2.4、在由步驟1.2.3得到的假彩色圖像和由步驟1.2.2得到的灰度圖像中，同時手動確定屬于模式j的區域R；

步驟1.2.5、計算區域R的輻射/反射特征和紋理特征；

步驟1.2.6、重復步驟1.2.1至步驟1.2.5，直至計算出來自三組圖像的模式j的所有樣本的輻射/反射特征和紋理特征，并求出這些樣本的各特征對應項的均值，得到模式j的特征向量；

步驟2、實現具有空間感的自然彩色夜視：

步驟2.1、對已配準的同一場景的紅外圖像和微光圖像進行亮度規定化；

步驟2.2、將通過步驟2.1得到的紅外圖像和微光圖像融合成假彩色圖像和灰度圖像；

步驟2.3、將假彩色圖像從RGB彩色空間變換到LUV色彩空間；

步驟2.4、用均值漂移分割方法在LUV空間對假彩色圖像進行分割，得到不同的區域，區域最少像素為圖像總像素的0.1％；

步驟2.5、提取通過步驟2.4所得到的每個區域的特征向量并對該特征向量進行高斯歸一化；所述的特征向量是指輻射/反射特征和紋理特征；

步驟2.6、根據步驟2.5得到的特征向量，通過區域識別，在模式數據庫中找到每個區域所屬模式，將模式數據庫中的模式的特征色彩進行再修正，獲得該區域的特征色彩；

步驟2.7、將各區域的特征色彩組成HSV空間的色調、飽和度通道，灰色融合圖像組合成HSV空間的亮度通道；

步驟2.8、將合成圖像從HSV空間變換至RGB空間，得到具有空間感的自然彩色夜視圖像；

所述特征色彩是參考景物的自然色彩并遵循色彩透視規律得到的經驗值，由HSV色彩空間的色調和飽和度表示；

所述的亮度規定化通過平移和放縮把輸入的紅外/微光的信號強度變換在一個由已知的公式規定的范圍內，所述的公式為：

V*=σ*σ(V-μ)+μ*,]]>

其中，V、V^*分別為圖像的原亮度值和規定化后的亮度值，μ、σ和μ^*、σ^*分別為原亮度的均值、標準差和期望的均值、標準差；

所述融合假彩色圖像的方法為將經過亮度規定化的紅外圖像送入RGB彩色空間的R通道，微光圖像送入G通道，B通道置0；

所述輻射/反射特征是指物體所輻射的紅外光強度的均值或物體所反射的微光強度的均值，由假彩色圖像中相應區域在LUV空間中各通道的均值L、U、V及將L、U、V轉換至RGB空間得到的R、G值所表示；紋理特征是指灰度融合圖像中區域的熵、能量、反差、同質性、相關5個基于灰度共生矩陣的統計量。