專利名稱：一種基于鏈碼掩模的泊松圖像融合方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于視頻研判技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種視頻研判技術(shù)中的圖像融合拼接技術(shù)，尤其是一種基于鏈碼掩模的泊松圖像融合方法。
背景技術(shù)：
視頻研判技術(shù)是現(xiàn)代安防、公共安全不可缺少的技術(shù)手段之一。通過有效的智能圖像處理方法能夠?qū)σ欢螏资踔脸砂偕锨r的視頻錄像進行簡要的概括，以自動或半自動的方式對視頻的結(jié)構(gòu)及內(nèi)容進行分析，并從原始視頻中提取出有效的信息進行組合，形成能夠在數(shù)分鐘內(nèi)高效地瀏覽所有數(shù)小時的視頻內(nèi)容。視頻研判技術(shù)不僅能高效地進行摘要和搜索，同時解決了視頻監(jiān)控和瀏覽工作的極其繁重問題。視頻研判技術(shù)原理如圖I所示。系統(tǒng)主要通過時空壓縮方式將目標圖像疊加在背景圖像中，通過目標與背景間的相互融合形成最終的視頻研判結(jié)果，其疊加融合的效果直 接影響視頻研判的顯示。可見，視頻圖像無縫融合是視頻研判系統(tǒng)中一項關(guān)鍵的圖像處理技術(shù)，同時也是近年來圖像處理研究的一個熱點。廣泛應用于圖像編輯，圖像全景拼接等領(lǐng)域。其關(guān)鍵問題是要消除目標與融合區(qū)域之間存在的接縫，實現(xiàn)圖像間的平滑過渡和無縫拼接。目前，國內(nèi)外采用的圖像融合方法有很多。如羽化方法，多分辨率圖像融合方法等。前者是對多幅圖像的重疊區(qū)域像素進行加權(quán)，根據(jù)重疊區(qū)域大小，即像素到重疊邊緣的距離來確定權(quán)值。羽化法可柔化重疊區(qū)域邊緣，但也會出現(xiàn)過渡融合，鬼影等現(xiàn)象。多分辨率融合方法常會由于多層濾波造成圖像有效信息的衰減，導致目標變暗和模糊。Perez等人提出的泊松圖像融合方法，采用已知圖像的梯度信息對融合區(qū)域進行引導性插值，將圖像融合問題歸結(jié)為最小化圖像之間的梯度場差異來實現(xiàn)。利用泊松方程求解變分問題，得到較好的融合結(jié)果。但泊松圖像融合方法對于背景和目標圖像的色彩差異較大時往往不能保證目標圖像的色彩真實性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出了一種基于鏈碼掩模的泊松圖像融合方法，既解決目標與背景融合的邊緣色彩一致性問題，又保證原始目標的色彩信息不被融合背景遷移。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是—種基于鏈碼掩模的泊松圖像融合方法，包括如下步驟(I)獲取原始圖像和待融合的目標圖像；(2)對選取的融合區(qū)域求解邊界條件的泊松方程，得到融合初步結(jié)果；(3)獲取目標圖像的輪廓鏈碼；(4)形態(tài)學操作目標邊緣鏈碼，獲取二值掩模圖像；(5)通過掩模圖像對區(qū)域融合結(jié)果進行判別，得到最終融合結(jié)果。如上所述的一種基于鏈碼掩模的泊松圖像融合方法，其中所述步驟(2)中利用泊松方程得到融合初步結(jié)果是在原始圖像梯度場V指導下進行插值實現(xiàn)的，泊松方程為
Af = div V其中，在融合區(qū)域ω內(nèi)滿足約時=f*|dn:divV = $+^^; 是定義在0
上的未知標量函數(shù)；f*是定義在da上的已知標量函數(shù)；fldn和Pbn:表示dil區(qū)域的灰度；dvx，0Vy表示在X和y方向的導數(shù)，X, y表示像素位置。如上所述的一種基于鏈碼掩模的泊松圖像融合方法，其中所述泊松方程的邊界條件采用Neumann邊界條件，并將泊松方程有限差分離散化為
權(quán)利要求
1.一種基于鏈碼掩模的泊松圖像融合方法，包括如下步驟 (1)獲取原始圖像和待融合的目標圖像； (2)對選取的融合區(qū)域求解邊界條件的泊松方程，得到融合初步結(jié)果； (3)獲取目標圖像的輪廓鏈碼； (4)形態(tài)學操作目標邊緣鏈碼，獲取二值掩模圖像； (5)通過掩模圖像對區(qū)域融合結(jié)果進行判別，得到最終融合結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種基于鏈碼掩模的泊松圖像融合方法，其特征在于所述步驟(2)中利用泊松方程得到融合初步結(jié)果是在原始圖像梯度場V指導下進行插值實現(xiàn)的，泊松方程為Af = div V 其中，在融合區(qū)域Ω內(nèi)滿足
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于鏈碼掩模的泊松圖像融合方法，其特征在于所述泊松方程的邊界條件采用Neumann邊界條件，并將泊松方程有限差分離散化為
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于鏈碼掩模的泊松圖像融合方法，其特征在于所述二值掩模圖像的獲取方法為采用輪廓鏈碼來提取出目標的邊緣信息；在圖像邊緣信息的基礎(chǔ)上利用閾值處理方法得到目標的初始二值掩模圖像，并在二值掩模圖像的基礎(chǔ)上，通過形態(tài)學操作獲取目標融合的輪廓信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于鏈碼掩模的泊松圖像融合方法，其特征在于所述通過掩模圖像對區(qū)域融合結(jié)果進行判別的方法為，若目標像素在獲取的目標輪廓融合區(qū)域內(nèi)，則最后采用泊松融合的結(jié)果，否則不改變目標的顏色信息。
全文摘要
本發(fā)明屬于視頻研判技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于鏈碼掩模的泊松圖像融合方法。目的是解決目標與背景融合的邊緣色彩一致性問題，并保證原始目標的色彩信息不被融合背景遷移。該方法包括獲取原始圖像和待融合的目標圖像；對選取的融合區(qū)域求解邊界條件的泊松方程，得到融合初步結(jié)果；獲取目標圖像的輪廓鏈碼；形態(tài)學操作目標邊緣鏈碼，獲取二值掩模圖像；通過掩模圖像對區(qū)域融合結(jié)果進行判別，得到最終融合結(jié)果。本發(fā)明采用基于鏈碼掩模的泊松圖像融合方法，不僅能夠?qū)⒛繕藞D像較好的融入背景區(qū)域，同時保留了目標的原始色彩信息。
文檔編號G06T5/50GK102903093SQ20121036656
公開日2013年1月30日 申請日期2012年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月28日
發(fā)明者劉貫偉, 黃娜, 呂志坤, 王煒 申請人:中國航天科工集團第三研究院第八三五八研究所