專利名稱:一種基于Curvelet變換的可見光與紅外圖像融合方法
技術領域:
本發(fā)明屬于圖像處理數(shù)據(jù)融合技術領域,涉及一種基于Curvelet變換的可見光與紅外圖像融合方法。
背景技術:
紅外與可見光傳感器是最常用的兩類傳感器,它們工作于不同的波段,可以提供互補的圖像信息。紅外傳感器通過獲得地面目標的紅外輻射來記錄目標自身的紅外輻射信息,它依靠探測目標與背景間的熱輻射差異來識別目標,因而具有特殊的識別偽裝的能力,但對場景的亮度變化不敏感,對比度較低??梢姽鈧鞲衅髅舾杏谀繕藞鼍暗姆瓷?,噪聲含量較低,獲取的圖像具有較高的清晰度,能提供目標所在場景的細節(jié)信息。因此將這兩種圖像進行融合,有利于綜合紅外圖像較好的目標特征和可見光圖像清晰的場景信息。近年來,以小波變換和金字塔分解為代表的多尺度分析方法在紅外與可見光圖像融合中取得了巨大成功,而小波變換的融合效果一般要優(yōu)于金字塔分解。然而盡管小波變換有很多優(yōu)點,但各向同性的小波基無法精確地表達圖像的邊緣方向,由于缺乏平移不變性,圖像邊緣存在塊狀效應。為解決這一問題,Candes等人在研究曲線特征最優(yōu)逼近和圖像稀疏表示的基礎上提出了 Curvelet變換(小曲線變換),與小波變換相比,其優(yōu)點在于細尺度下各特征高度各向異性,能更優(yōu)地逼近曲線,對圖像邊緣和紋理等細節(jié)特征有更好的描述。但是在可見光與紅外圖像融合與增強領域,如何選擇合適的高頻與低頻系數(shù)的問題一直沒有得到很好的解決。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術的缺點和不足,提供一種基于Curvelet變換的可見光與紅外圖像融合方法。本發(fā)明所采用的技術方案是一種基于Curvelet變換的可見光與紅外圖像融合方法,包括以下步驟步驟1,輸入可見光圖像與紅外圖像并進行Curvelet變換,分別得到可見光圖像與紅外圖像的子帶系數(shù),所述子帶系數(shù)包括低頻子帶系數(shù)和高頻子帶系數(shù);步驟2,根據(jù)一個預設的聚焦評價算子,執(zhí)行步驟2. I得到融合圖像的低頻子帶系數(shù),執(zhí)行步驟2. 2得到融合圖像的高頻子帶系數(shù);步驟2. 1,根據(jù)聚焦評價算子計算可見光圖像與紅外圖像的低頻子帶系數(shù)的聚焦評價值;設置一個滑動窗口,在滑動窗口遍歷到任一位置時計算可見光圖像與紅外圖像的低頻子帶系數(shù)的聚焦評價值分別在滑動窗口內的方差,并按照以下的局部方差加權策略計算融合圖像的低頻子帶系數(shù)
權利要求
1.一種基于Curvelet變換的可見光與紅外圖像融合方法,其特征在于包括以下步驟 步驟1,輸入可見光圖像與紅外圖像并進行Curvelet變換,分別得到可見光圖像與紅外圖像的子帶系數(shù),所述子帶系數(shù)包括低頻子帶系數(shù)和高頻子帶系數(shù); 步驟2,根據(jù)一個預設的聚焦評價算子,執(zhí)行步驟2. I得到融合圖像的低頻子帶系數(shù),執(zhí)行步驟2. 2得到融合圖像的高頻子帶系數(shù); 步驟2. 1,根據(jù)聚焦評價算子計算可見光圖像與紅外圖像的低頻子帶系數(shù)的聚焦評價值;設置一個滑動窗口,在滑動窗口遍歷到任一位置時計算可見光圖像與紅外圖像的低頻子帶系數(shù)的聚焦評價值分別在滑動窗口內的方差,并按照以下的局部方差加權策略計算融合圖像的低頻子帶系數(shù)
2.根據(jù)權利要求I所述的基于Curvelet變換的可見光與紅外圖像融合方法,其特征在于步驟2中,所選擇 的聚焦評價算子采用梯度能量或Tenenbaum算子或拉普拉斯能量或改進拉普拉斯能量。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的基于Curvelet變換的可見光與紅外圖像融合方法,其特征在于步驟2中,根據(jù)聚焦評價算子計算聚焦評價值的實現(xiàn)方式是將聚焦評價算子與子帶系數(shù)進行卷積。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于Curvelet變換的可見光與紅外圖像融合方法,包括以下步驟首先對原始圖像進行快速離散Curvelet變換,得到一系列不同尺度不同方向的低頻和高低頻子帶系數(shù),并計算各子帶的聚焦評價值;然后在低頻子帶,采用局部方差加權策略,充分保留紅外圖像的低頻信息,同時加入可見光圖像的低頻特征;在高頻子帶,采用四階相關系數(shù)匹配策略,選擇合適的高頻系數(shù);最后通過Curvelet反變換得到融合圖像。本發(fā)明所提供方法能夠有效地綜合原始圖像的有用信息,與傳統(tǒng)的小波變換、金字塔等方法相比,具有更好的融合性能。
文檔編號G06T5/50GK102637297SQ20121007600
公開日2012年8月15日 申請日期2012年3月21日 優(yōu)先權日2012年3月21日
發(fā)明者劉軍, 邵振峰 申請人:武漢大學