[發(fā)明專利]一種基于拉普拉斯金字塔的可見光圖像與紅外圖像融合方法

在審

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• 申請日: 2020-09-24
• 公開（公告）號: CN112184606A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 仇飛;陳勐勐
• 申請（專利權(quán)）人: 南京曉莊學(xué)院
• 主分類號: G06T5/50
• 分類號: G06T5/50;G06T5/30
• 代理公司: 北京中索知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11640
• 代理人: 鄒長斌

1.一種基于拉普拉斯金字塔的可見光圖像與紅外圖像融合方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1：對可見光圖像和紅外圖像進行像素級配準和灰度化處理，得到可見光灰度圖像與紅外灰度圖像；

步驟S2：對可見光灰度圖像與紅外灰度圖像分別進行拉普拉斯銳化處理，得到可見光聚焦銳化圖像和紅外聚焦銳化圖像；

步驟S3：對步驟S2中得到的可見光聚焦銳化圖像、紅外聚焦銳化圖像分別求取信息熵，根據(jù)信息熵確定加權(quán)融合系數(shù)，得到一次融合圖像；

步驟S4，對步驟S2得到的兩幅銳化圖像及步驟S3得到的一次融合圖像分別進行拉普拉斯分解，將圖像分解成多層子圖像；

步驟S5，對兩幅銳化圖像分解得到的低頻域圖像分別與一次融合圖像分解得到的低頻域圖像進行交叉熵求取，確定低頻域圖像的加權(quán)融合系數(shù)，得到低頻域的融合圖像；具體步驟為：

步驟S51，設(shè)源圖像和融合圖像的灰度分布分別為p1＝{p1₀,p1₁,...,p1_i,...,p1_L-1}和q1＝{q1₀,q1₁,...,q1_i,...,q1_L-1}，則交叉熵定義為:

式中，i代表圖像的灰度值，p1_i為源圖像中灰度值等于i的像素數(shù)與圖像總像素數(shù)之比，q1_i為融合圖像中灰度值等于i的像素數(shù)與圖像總像素數(shù)之比，L代表所取的最大灰度級別；

由上式分別對兩幅銳化圖像分解得到的低頻域圖像與一次融合圖像分解得到的低頻域圖像進行交叉熵求取；

步驟S52，設(shè)可見光聚焦銳化圖像和紅外聚焦銳化圖像分解得到的低頻域圖像的融合系數(shù)分別設(shè)為α₂、β₂，則有

式中，CE'_vis、CE'_inf分別代表可見光、紅外聚焦銳化圖像分解得到的低頻域圖像與一次融合圖像分解得到的低頻域圖像之間求取的交叉熵值；

步驟S53，對可見光聚焦銳化圖像、紅外聚焦銳化圖像分解得到的低頻域圖像進行加權(quán)融合，得到低頻域融合圖像為：

lowfre＝F′_vislow*α₂+F′_inflow*β₂

式中，F(xiàn)′_vislow、F′_inflow分別代表可見光、紅外聚焦銳化圖像分解得到的低頻域圖像；

步驟S6，比較兩幅銳化圖像及一次融合圖像分解所得其他層圖像對應(yīng)像素點的像素值，將像素絕對值較大者作為對應(yīng)融合層圖像在對應(yīng)點處的像素值；

步驟S7，對步驟S5和步驟S6所組成的融合圖像序列進行拉普拉斯逆變換，得到重構(gòu)融合圖像；

步驟S8，對步驟S2所得兩幅銳化圖像分別進行形態(tài)學(xué)梯度處理，將處理得到的兩幅圖像與步驟S7所得融合圖像進行二次融合，得到最終的融合結(jié)果圖像。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于拉普拉斯金字塔的可見光圖像與紅外圖像融合方法，其特征在于，步驟S2中對可見光聚焦灰度圖像與紅外聚焦灰度圖像分別進行拉普拉斯銳化處理的步驟為：

將二元圖像拉普拉斯算子變化表示疊加到原像素，即將原圖像與經(jīng)過拉普拉斯濾波后的圖像做差值處理，其模板算子為：