[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

本發明涉及圖像處理領域，具體涉及一種仿生響尾蛇紅外和微光圖像彩色融合方法及裝置，包括：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；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；將處理后的紅外圖像和微光圖像進行融合得到融合圖像；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。本發明由ON系統邊緣信息增強階段、響尾蛇“增強細胞”和“抑制細胞”處理階段、融合階段和RGB空間映射階段四個階段構成，通過仿生響尾蛇雙模式細胞模型進行紅外和微光(可見光)圖像彩色融合，不受天氣、光照、煙霧影響，分辨率高，實時性好，細節豐富，符合人眼視覺特性，易于人員識別、理解。

技術領域

本發明涉及圖像處理領域，具體而言，涉及一種仿生響尾蛇紅外和微光圖像彩色融合方法及裝置。

背景技術

紅外圖像由于是物體自身的輻射所產生的圖像，可以“主動”地獲取場景中的目標信息，并且能夠很好地顯示隱藏的熱目標，受照明條件與惡劣天氣的影響較小，但是同時由于成像原理的限制，紅外圖像對比度較低，空間相關性強，目標細節的反映能力也比較差，成像效果不符合人眼視覺習慣。由于可見光傳感器所捕獲的圖像是物體的反射圖像，所形成的圖像符合人眼觀察，圖像含有豐富的細節信息。微光圖像屬于可見光范疇，尤其是在低照度下其內容信息相對紅外圖像而言更加豐富，可以更好的描述環境的細節信息，但是受到環境與距離的限制，天氣不好的時候成像噪聲非常大，尤其是對于目標與背景色度差異較小的情況下，容易丟失目標。

將紅外和微光圖像融合可以極大的方便探測者對兩種圖像的信息獲取，而且還能保持各自的優勢。紅外和微光圖像融合能夠有效利用它們各自的特征部分信息，加強對場景的理解能力，突顯目標，有助于探測隱蔽偽裝的目標，可以提升夜間監測和夜間作戰的能力。

發明內容

本發明實施例提供了一種仿生響尾蛇紅外和微光圖像彩色融合方法及裝置，以至少解決現有紅外和微光圖像單獨成像均具有相應缺陷的技術問題。

根據本發明的一實施例，提供了一種仿生響尾蛇紅外和微光圖像彩色融合方法，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。

進一步地，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。

進一步地，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。