[發明專利]一種仿生響尾蛇紅外和微光圖像彩色融合方法及裝置

在審

• 申請號: 201811343727.4
• 申請日: 2018-11-13
• 公開（公告）號: CN110120028A
• 公開（公告）日: 2019-08-13
• 發明（設計）人: 李慧奇;趙國如;張陣;寧運琨;黃連鶴;劉逸萌;王磊
• 申請（專利權）人: 中國科學院深圳先進技術研究院
• 主分類號: G06T5/50
• 分類號: G06T5/50
• 代理公司: 深圳市科進知識產權代理事務所(普通合伙) 44316
• 代理人: 吳乃壯

1.一種仿生響尾蛇紅外和微光圖像彩色融合方法，其特征在于，包括：

步驟a：采用ON-中心型感受野對紅外圖像和微光圖像邊緣信息進行增強；

步驟b：將增強后的紅外圖像和微光圖像輸入至響尾蛇增強細胞模型和抑制細胞模型進行處理；

步驟c：將處理后的紅外圖像和微光圖像進行融合得到融合圖像；

步驟d：將融合圖像映射到R、G、B三個顏色通道生成彩色融合圖像。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟a包括：采用中心興奮-環繞抑制的ON系統對紅外圖像和微光圖像邊緣信息進行增強，獲得ON_IR圖像和ON_LLL圖像。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟a具體包括：

ON-中心型感受野被動膜動力學方程用于圖像處理時為：

其中，i,j為圖像中像素點坐標，A為衰減常數，D為細胞基底活性，E和F為極化常數；感受野中心區域C_i,j和感受野周邊環繞區域S_i,j服從高斯分布，分別為：

其中，和分別是感受野中心區域C_i,j和感受野周邊環繞區域S_i,j輸入圖像，*為卷積符號；G_c(m,n)、G_s(p,q)分別為感受野中心區域C_i,j和感受野周邊環繞區域S_i,j的高斯分布函數，σ_c、σ_s分別為其高斯函數寬度，上下標c、s分別是中心區域和環繞區域的簡稱，中心區域和環繞區域的高斯模板大小分別為m×n和p×q，m、n、p、q為1至3的整數。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述增強細胞模型由可見光增強紅外細胞模型和紅外增強可見光細胞模型組成，所述抑制細胞模型由可見光抑制紅外細胞模型和紅外抑制可見光細胞模型組成；

采用ON-中心型感受野被動膜方程用來模擬抑制細胞，抑制細胞模型為：

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述步驟b具體包括：

對抑制細胞模型進行變形得到增強細胞模型，增強細胞模型為：

將ON_IR和ON_LLL分別饋入增強細胞的中心興奮區域和環繞增強區域，得到微光增強紅外圖像LLL→IR⁺；將ON_IR和ON_LLL分別饋入抑制細胞的中心興奮區域和環繞抑制區域，得到微光抑制紅外圖像LLL→IR^-；將ON_LLL和ON_IR分別饋入增強細胞的中心興奮區域和環繞增強區域，得到紅外增強微光圖像IR→LLL⁺；將ON_LLL和ON_IR分別饋入抑制細胞的中心興奮區域和環繞抑制區域，得到紅外抑制微光圖像IR→LLL^-。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述步驟c具體包括：

將微光增強紅外圖像LLL→IR⁺和微光抑制紅外圖像LLL→IR^-分別饋入ON-中心型感受野的興奮中心和抑制中心，得到融合圖像(IR↑+LLL)-(IR↓-LLL)＝+IR+LLL；將紅外增強微光圖像IR→LLL⁺和紅外抑制微光圖像IR→LLL^-分別饋入ON-中心型感受野的興奮中心和抑制中心，得到融合圖像(LLL↑+IR)-(LLL↓-IR)＝+LLL+IR。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述步驟d具體包括：

將+LLL+IR、ON_LLL、+IR+LLL三個融合圖像分別映射到R、G、B三個顏色通道，生成彩色融合圖像。