[发明专利]一种双色中波红外图像融合方法

摘要

本发明涉及图像融合技术，具体为一种双色中波红外图像融合方法。解决现有的双色中波红外图像融合方法因第一个细分波段的成像受太阳辐射影响严重，因而融合效果不甚理想的问题，以及不能直接在双色中波成像仪中实现融合的问题。把红外中波分为第一细分波段和第二细分波段两个波段，按如下步骤进行：对第一细分波段图像分割，以选择面积大的饱和区；区分太阳照射饱和区和非太阳照射饱和区：对第一细分波段图像中的所选太阳照射饱和区进行融合像素值替换；将处理后的第一细分波段图像和第二细分波段图像，采用支持度变换法(SVT法)进行融合。该方法在FPGA和DSP芯片或单一的FPGA芯片上实现，可嵌入双色中波成像仪中。

主权项

一种双色中波红外图像融合方法，在红外中波分为第一细分波段和第二细分波段的基础上，按如下步骤进行：第一步、对第一细分波段图像分割，以选择面积大的饱和区：1、采用均值滤波对第一细分波段图像进行平滑处理，以滤掉噪声；2、利用公式(1)、(2)求出高低阈值Th和Tl，用于图像的二值化处理；Th＝αAmax                            (1)Tl＝μ+βσ                           (2)式中Amax、μ和σ为第一细分波段图像像素值的最大值、均值和标准偏差，系数α为实验值，在0.85~0.95之间取值，系数β为实验值，在1.0~3.0之间取值；3、利用高阈值Th对滤波后的第一细分波段图像二值化，得到面积大的饱和区；4、种子点选取：在得到的面积大的饱和区中心选取种子点；5、采用低阈值Tl对原来的第一细分波段图像重新二值化；6、选择滤波：保留含有种子点的饱和区，其它的饱和区均过滤掉；第二步、区分太阳照射饱和区和非太阳照射饱和区：1、求出第一细分波段图像上按第一步所得的各饱和区在第二细分波段图像上对应的各个区域的像素值的标准偏差；2、求出第二细分波段图像上对应的各个区域的像素值的标准偏差的均值；3、第一细分波段图像中标准偏差大于均值的所选饱和区作为太阳照射饱和区；第三步：对第一细分波段图像中的所选太阳照射饱和区进行融合像素值替换：1、根据(3)式求得融合像素值FiFi＝(1-wi)Ai+wiBi  i＝1，2，3……N                        (3)式中Fi为第i个饱和区的融合像素值，Ai、Bi表示第i个饱和区分别在第一细分波段图像、第二细分波段图像上的对应区域的像素值，N为按第一步所确定的饱和区的总数；wi是第i个饱和区的权值，按(4)式确定， w i = σ i - σ min σ max - σ min ( c 2 - c 1 ) + c 1 - - - ( 4 ) 式中的σi为第i个饱和区在第二细分波段图像中对应区域的标准偏差，σmin和σmax为第二细分波段图像中各个对应区域标准偏差中的最小值和最大值；c1和c2为非太阳照射饱和区的最小融合权值和太阳照射饱和区最大的融合权值，c1和c2为实验值，c1取值为0.2~0.5，c2取值为0.60~0.95；2、替代：用融合像素值Fi替代第一细分波段图像中的相应太阳照射饱和区的像素值，得到处理后的第一细分波段图像；第四步、将处理后的第一细分波段图像和第二细分波段图像，采用支持度变换法进行融合。