[發明專利]一種紅外圖像與可見光圖像融合方法、裝置及存儲介質

有效

• 申請號: 201910579632.0
• 申請日: 2019-06-28
• 公開（公告）號: CN110349117B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發明（設計）人: 馮鑫;胡開群;袁毅;陳希瑞;張建華;翟治芬
• 申請（專利權）人: 重慶工商大學
• 主分類號: G06T5/50
• 分類號: G06T5/50
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 趙秀斌

本發明提供一種紅外圖像與可見光圖像融合方法、裝置及存儲介質，其方法包括，對紅外和可見光圖像進行差分計算，得到差分圖像；根據全變分模型分別對紅外圖像、可見光圖像及差分圖像進行分解計算，分別得到各個圖像的卡通紋理分量成分；構建狼群優化迭代算法的適應度函數；在各分解的分量成分中確定權重項以及權重系數，并進行加權計算，根據計算結果得到待融合圖像。將源圖像和差分圖像分解為卡通紋理分量成分，通過狼群優化迭代算法從源圖像和分量成分中確定權重項和權重系數，將確定的權重項和權重系數進行加權組合，以獲取最終的融合圖像結果，融合結果在具有噪聲魯棒性的同時還能保持完整的輪廓信息和細節信息，清晰度和對比度也比較高。

技術領域

本發明主要涉及圖像處理技術領域，具體涉及一種紅外圖像與可見光圖像融合方法、裝置及存儲介質。

背景技術

紅外傳感器對真實的場景反映存在一定缺陷，所成圖像的分辨率低、信噪比低；可見光傳感器在一定條件下能清晰反映場景的細節信息，成像容易受到照度、天氣等自然條件的影響。根據它們的互補性，利用圖像融合方法可以挖掘源圖像各自的特征信息，進而突顯熱目標信息，提升視覺系統對場景信息的理解，從而達到識別偽裝、夜視等目的。研究紅外與可見光圖像融合有助于推動圖像融合理論的發展和完善，其研究成果不僅對其他領域的圖像融合有一定的參考作用，還對我國的國防安全和國家建設有著重要的意義。在民用領域已經被成功應用于跟蹤定位、火災預警、包裹安全檢查以及汽車夜行等系統中。而在軍事領域，紅外與可見光圖像融合能夠獲取更加精確可靠的目標信息和全面的場景信息，在惡劣氣象條件下仍然能夠成功捕捉目標，例如紅外可見光雙波狙擊瞄準鏡能輔助實現各種惡劣環境下目標的精確打擊，提升軍隊全天候作戰能力。

目前，紅外圖像與可見光圖像融合方法分為基于多尺度分析和稀疏表示方法兩大類，這兩種方法容易導致細節信息丟失，且多尺度方法由于具有重構步驟而結果易出現偽影，影響后期的識別。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供一種紅外圖像與可見光圖像融合方法、裝置及存儲介質。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種紅外圖像與可見光圖像融合方法，包括如下步驟：

對紅外圖像和可見光圖像進行差分計算，得到紅外與可見光差分圖像；

根據全變分模型分別對所述紅外圖像、所述可見光圖像及所述紅外與可見光差分圖像進行分解計算，分別得到紅外圖像卡通紋理分量成分、可見光圖像卡通紋理分量成分以及差分圖像卡通紋理分量成分。

構建狼群優化迭代算法的適應度函數。具體為，根據融合指標信息熵、標準差和邊緣保持度來進行構建。

根據所述狼群優化迭代算法和構建的適應度函數在所述紅外圖像卡通紋理分量成分、所述可見光圖像卡通紋理分量成分以及所述差分圖像卡通紋理分量成分中確定權重項和對應的權重系數，作為融合圖像分量成分的權重項和權重系數，所述融合圖像為所述紅外圖像和所述可見光圖像相結合得到的圖像。

根據確定的權重項和權重系數直接進行加權計算，得到所述融合圖像。

本發明解決上述技術問題的另一技術方案如下：一種紅外圖像與可見光圖像融合裝置，包括：

差分處理模塊，用于對紅外圖像和可見光圖像進行差分計算，得到紅外與可見光差分圖像。

分解模塊，用于根據全變分模型分別對所述紅外圖像、所述可見光圖像及所述紅外與可見光差分圖像進行分解計算，分別得到紅外圖像卡通紋理分量成分、可見光圖像卡通紋理分量成分以及差分圖像卡通紋理分量成分。

函數構建模塊，用于構建狼群優化迭代算法的適應度函數。