[發(fā)明專利]雙色中波紅外圖像變換域多規(guī)則融合方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310025721.3
• 申請日: 2013-01-24
• 公開（公告）號: CN103093448A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發(fā)明（設計）人: 楊風暴;藺素珍;王肖霞;吉琳娜;王志社
• 申請（專利權）人: 中北大學
• 主分類號: G06T5/50
• 分類號: G06T5/50
• 代理公司: 太原科衛(wèi)專利事務所(普通合伙) 14100
• 代理人: 朱源

技術領域

本發(fā)明涉及圖像融合技術，具體為雙色中波紅外圖像變換域多規(guī)則融合方法。

背景技術

不同波段的紅外圖像在描述目標或者場景信息時有不同的優(yōu)勢，所以，對多波段（多色）圖像進行合成可以提高最終成像質量。有代表性的研究包括可見光圖像與紅外圖像融合、長波圖像與中波圖像的融合、中波圖像與中波圖像的融合，也有一些文獻提及紫外光圖像研究的。其中紅外中波（波長為3~5μm）可以進一步分為更細的波段3.4~4.1μm和4.5~5.3μm，在這兩個不同細分波段上光譜透過率、對應的峰值溫度探測范圍、受太陽輻射的影響不同，加上目標或者場景的輻射特性和紅外探測器的響應特性不同，所以兩個細分波段上的成像特性也不同，研究表明二者具有一定的互補性。利用這種互補性實現(xiàn)雙色中波紅外成像，可以減少大氣輻射衰減的影響，獲得更好的成像效果，同時還可以利用目標或者場景在不同細分波段的輻射特性和各個細分波段的特點分別成像，獲得各自信噪比高的信號，再通過后處理獲取比沒有細分的中波段成像效果更好的圖像。因此，研究細分中波段圖像融合，對提高中波圖像質量和目標識別具有重要意義。多分辨率變換是圖像融合中行之有效的一類方法，如金字塔算法、小波包變換、支持度變換等多分辨率變換在雙色中波紅外圖像融合中均取得較好效果。但是這些變換在進行圖像融合時，對變換域系數(shù)多采用單一的合成規(guī)則，而不同合成規(guī)則具有不同的優(yōu)缺點，適合于不同特征的圖像融合。紅外探測器實際探測中，隨著場景、條件的變化，圖像的特征也在變化，所以，單一的合成規(guī)則無法滿足探測的動態(tài)性需求，就使得現(xiàn)有的圖像融合方法不能得到理想的效果。另外，紅外成像是由紅外成像儀來完成的，紅外成像儀通常由熱成像鏡頭、紅外探測器、放大器和信號處理與顯示部分組成。融合圖像時，紅外成像儀輸出兩細分波段圖像到PC機中，兩細分波段圖像在MATLAB（矩陣實驗室）等軟件上通過編程運行相關算法完成圖像融合，才能得到高質量的圖像。雖然有較多的研究內容涉及紅外成像儀材料的研制、紅外成像儀的制冷、紅外成像儀向更長波段發(fā)展、紅外成像儀焦平面陣列器件的研制和紅外成像儀與數(shù)據(jù)處理設備的結合等方面，這些技術的發(fā)展確實極大地提高了紅外圖像的質量，但是一個不容忽視的事實是：紅外成像儀輸出的圖像還不能直接用于識別與決策，不具有實用價值，還必須通過PC機進行圖像融合得到高質量的圖像才有實用價值。在實際使用中紅外成像儀和PC機通常是分離分體的，有時甚至距離很遠，圖像處理的實時性難以保證；另一方面，紅外成像儀需要對初步預處理后的圖像進行視頻編碼才能輸出視頻圖像，輸入計算機后又需要視頻解碼才能進行圖像融合，使融合過程繁瑣，但這種重復工作對于融合結果本身意義并不大。

綜合考慮以上兩方面情況可以看出，需要有一種方法來既專門用于紅外中波細分波段上高質量的圖像融合，又能直接在雙色成像儀中實現(xiàn)，使得紅外成像儀可以直接輸出融合后的中波圖像，這樣才能提高雙色中波紅外成像的實時性、實用性，保證方便快捷地完成中波圖像的采集與融合。

發(fā)明內容

本發(fā)明為了解決雙色中波紅外圖象融合方法因合成規(guī)則單一，對動態(tài)探測圖像合成效果不甚理想的問題和不能直接在雙色成像儀中實現(xiàn)成像的問題，提供了一種雙色中波紅外圖像變換域多規(guī)則融合方法。

本發(fā)明是采用如下的技術方案實現(xiàn)的：雙色中波紅外圖像變換域多規(guī)則融合方法，包括以下步驟：?

兩細分波段圖像用支持度變換進行預處理，每個細分波段圖像分別得到低頻圖像和支持度序列圖像；