[發明專利]一種鋰電池圖像的混合權重多光譜融合方法

有效

• 申請號: 202010333856.6
• 申請日: 2020-04-24
• 公開（公告）號: CN111539936B
• 公開（公告）日: 2023-06-09
• 發明（設計）人: 陳海永;唐毅強;劉衛朋;張建華;楊佳博;乞雨寧
• 申請（專利權）人: 河北工業大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T5/00;G06T5/20;G06T5/50;G01N21/88
• 代理公司: 天津翰林知識產權代理事務所(普通合伙) 12210
• 代理人: 付長杰

1.一種鋰電池圖像的混合權重多光譜融合方法，該方法包括以下步驟：

第一步：多光譜鋰電池圖像獲取：

分別在380nm-505nm波段、530nm-630nm波段、655nm-780nm波段下獲取同一個鋰電池的圖像，形成多光譜RGB電池源圖像，每個波段中至少獲取一張對應波長的鋰電池的圖像；

第二步：RGB轉換HSV：

將第一步中選擇好的不同波段的多光譜RGB電池源圖像從RGB空間轉化到HSV空間，然后分別對H、S、V三通道圖像單獨處理；

RGB到HSV的轉換關系為：

其中，X、Y、Z為色度坐標，R、G、B即是代表紅、綠、藍三個通道的顏色；

第三步：融合S通道圖像：

3-1)對第二步獲得的S通道圖像利用經驗小波分解，將其分解為細節層子圖像和近似層子圖像；

3-2)生成基于JND模型的顯著性權重

對第二步獲得的S通道圖像使用非線性可加JND模型定義顯著性權重J(x,y)，能夠提取不同光譜圖像中的具有良好飽和度和對比度的像素；

其中和是背景亮度掩蔽和圖像可見紋理掩蔽，K_l,t表示掩蔽效應的重疊，0＜K_l,t＜1；x,y表示色度坐標；i＝1～N，N是輸入源圖像序列的數量；

其中，背景亮度掩蔽定義為：

其中I(x,y)是強度值，B(a,b)是低通權重濾波器，(a,b)代表低通權重濾波器B的坐標位置；

利用邊緣差異定義紋理掩蔽

其中，是卷積描述符，g_k(x,y)是第k個方向高通濾波器，被定義為：

3-3)對第一步獲得的多光譜RGB電池源圖像生成飽和度權重，根據R、G、B三通道的標準差計算出飽和度權重S_i(x,y)：

其中，Rxy、Gxy、Bxy分別表示R、G、B三個通道上的色彩飽和度；

3-4)結合飽和度權重和顯著性權重并歸一化兩者得到混合后的權重W_i(x,y)，具體定義為：

其中S_i(x,y)代表飽和度權重，J_i(x,y)代表JND顯著性權重；

3-5)對步驟3-1)得到的細節層子圖像運用混合權重按照以下規則進行融合，獲得融合細節層子圖像，

其中，R(x,y)表示混合權重融合結果坐標位置的像素值，D_i(x,y)表示第i張S通道圖像的經驗小波分解的一層細節層像素值；

3-6)對對步驟3-1)得到的近似層子圖像進行絕對值取大融合，獲得融合近似層子圖像；

3-7)再將融合近似層子圖像與融合細節層子圖像融合得到融合S通道圖像；

第四步：融合H通道圖像：

H通道圖像包含了色調信息，先對其進行高斯濾波，降低噪聲的影響，然后進行絕對值取大融合，獲得融合H通道圖像；

第五步：融合V通道圖像：

舍棄掉380nm-505nm波段、530nm-630nm波段下的V通道圖像，只融合655nm-780nm波段下的V通道圖像，先對其進行高斯濾波，降低噪聲的影響，然后進行選擇性絕對值取大融合，獲得融合V通道圖像；

第六步：融合后HSV圖像轉換：

最后將融合V通道圖像、融合H通道圖像、融合S通道圖像進行融合，獲得融合后的HSV圖像，再將其轉化回RGB圖像得到最終融合后的鋰電池圖像。

2.根據權利要求1所述的鋰電池圖像的混合權重多光譜融合方法，其特征在于，第一步中，選取在380nm、605nm、630nm、655nm以及680nm五個波長下的鋰電池圖像；N＝5。

3.根據權利要求2所述的鋰電池圖像的混合權重多光譜融合方法，其特征在于，所述步驟3-6)中的絕對值取大融合的規則是：

其中，(m_S,n_S)為S通道坐標位置，c_S(m_S,n_S)代表近似層融合后的像素值，分別代表380nm、605nm、630nm、655nm以及680nm五個波長近似層子圖像的像素值，

所述第五步中的選擇性絕對值取大融合的規則是：

其中,(m_V,n_V)為V通道坐標位置,c_V(m_v,n_v)代表融合后V通道的像素值，分別代表655nm和680nm兩個波長V通道圖像的像素值；

所述第四步中的絕對值取大融合的規則是：

其中,(m_H,n_H)為H通道坐標位置，c_H(m_H,n_H)代表融合后H通道的像素值，分別代表380nm、605nm、630nm、655nm以及680nm五個波長H通道圖像的像素值。