[发明专利]基于像素空间相关性的图像融合效果实时评价方法及装置

说明书

一技术领域

本发明涉及一种图像质量评价技术，特别是一种基于像素空间相关性的图像融合效果实时评价方法及其装置。

二背景技术

图像融合是指综合两个或多个源图像的信息，以获取对同一场景更为精确、更为全面、更为可靠的图像描述。融合处理的目的在于依据不同谱段图像特征，取长补短，优化图像质量，来改善图像的清晰度，进而提高目标的发现与识别概率。现有的图像融合效果评价方法主要采用信息熵、交叉熵、平均互信息、均方根误差、峰值信噪比等指标，以及现场实测目标探测与识别概率的主观评价方法。信息熵能够给出图像平均信息量的多少，但并不能说明融合图像在图像清晰度方面的改善；同样交叉熵、互信息、均方根误差、峰值信噪比的指标也只是给出了融合图像对于参考图像(标准图像)的逼近程度，均不能反映融合图像的清晰程度。而主观评价为了保证在统计上有意义，参加评分的观察者至少应有20名，而且评价结果往往受图像类型、试验环境等影响。

在对融合图像的空间分辨率评价方面，新加坡Nanyang Technological University的V.Buntilov，T.Bretschneider发表“A Fusion Evaluation Approach with Region RelatingObjective Function for Multispectral Image Sharpening”的文章中提出一种“基于区别客观预期的区域类型和实际融合结果的区域类型的融合图像空间质量评价”方法(2005IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium，volume 4，page2830-2833)。该方法根据源图的“梯度图像”的梯度门限值分别将源图分为三种不同类型的区域，然后根据源图中的相同位置像素点所属的融合区域类型将像素点分为九种预期的区域类型；融合图像也根据“梯度图像”的梯度门限值分为三种不同类型的区域，根据与源图中的相同位置像素点所属的融合区域类型比较的结果将像素点分为九种实际的区域类型；最后统计融合结果图中的像素点所属的实际区域类型和预期的区域类型的区别来评价融合结果的图像空间质量。该方法在产生“梯度图像”时需要经过直方图均衡和边缘检测，边缘检测算子的选择会影响到“梯度图像”的质量；在根据梯度门限值对“梯度图像”的像素点进行分类时，梯度值门限的选取也需要根据不同的图像类型进行调整，实用性比较差；同时该方法在使用时要求参与融合的源图要具有较强的相关性。

三发明内容

本发明的目的在于提供一种能够有效地实时评价融合系统在不同场景工作时，融合图像在清晰度方面相对于源图改善情况的基于像素空间相关性的图像融合效果实时评价方法及其装置。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种基于像素空间相关性的图像融合效果实时评价方法，包括以下步骤：

1.1参与图像融合效果评价的视频信号由摄像机的输出端连接到视频输入端，完成视频信号的输入，并同时输入多路信号，输入的信号为PAL制或NTSC制的标准视频信号；

1.2经过视频输入端的视频信号由视频采集部分分别转化为数字图像信号，即将标准的PAL制或NTSC制视频信号分别转换为数字色差信号，其输出格式为ITU-RBT.656，并将数字色差信号按帧存储；

1.3将每帧数字色差信号中的亮度信号经过图像预处理，即采用多帧累加平均的图像平滑方法来改善融合图像的效果；

1.4经过平滑后的多路亮度图像进行图像融合，融合方法采用灰度调制方法；

1.5平滑后的多路亮度图像数据以及融合图像经过灰度共生矩阵快速求取得到每路亮度图像对应的灰度共生矩阵，灰度共生矩阵记录各种灰度数组的出现个数；

1.6在任一灰度级确定的情况下，由灰度共生矩阵计算另一灰度级散布的标准偏差，并对标准偏差求平均值；

1.7将多个灰度共生矩阵的标准偏差平均值输入到评价结果显示部分，由评价结果显示部分计算出改善因子的值，并将结果叠加到融合图像上；

1.8带有显示结果的融合图像由评价结果显示部分调整为标准的ITU-R BT.656格式，由视频编码器编码成标准视频信号输出到结果显示器。