[发明专利]一种基于链码掩模的泊松图像融合方法

说明书

技术领域

本发明属于视频研判技术领域，涉及一种视频研判技术中的图像融合拼接技术，尤其是一种基于链码掩模的泊松图像融合方法。

背景技术

视频研判技术是现代安防、公共安全不可缺少的技术手段之一。通过有效的智能图像处理方法能够对一段几十甚至成百上千小时的视频录像进行简要的概括，以自动或半自动的方式对视频的结构及内容进行分析，并从原始视频中提取出有效的信息进行组合，形成能够在数分钟内高效地浏览所有数小时的视频内容。视频研判技术不仅能高效地进行摘要和搜索，同时解决了视频监控和浏览工作的极其繁重问题。

视频研判技术原理如图1所示。系统主要通过时空压缩方式将目标图像叠加在背景图像中，通过目标与背景间的相互融合形成最终的视频研判结果，其叠加融合的效果直接影响视频研判的显示。可见，视频图像无缝融合是视频研判系统中一项关键的图像处理技术，同时也是近年来图像处理研究的一个热点。广泛应用于图像编辑，图像全景拼接等领域。其关键问题是要消除目标与融合区域之间存在的接缝，实现图像间的平滑过渡和无缝拼接。目前，国内外采用的图像融合方法有很多。如羽化方法，多分辨率图像融合方法等。前者是对多幅图像的重叠区域像素进行加权，根据重叠区域大小，即像素到重叠边缘的距离来确定权值。羽化法可柔化重叠区域边缘，但也会出现过渡融合，鬼影等现象。多分辨率融合方法常会由于多层滤波造成图像有效信息的衰减，导致目标变暗和模糊。

Perez等人提出的泊松图像融合方法，采用已知图像的梯度信息对融合区域进行引导性插值，将图像融合问题归结为最小化图像之间的梯度场差异来实现。利用泊松方程求解变分问题，得到较好的融合结果。但泊松图像融合方法对于背景和目标图像的色彩差异较大时往往不能保证目标图像的色彩真实性。

发明内容

本发明的目的在于提出了一种基于链码掩模的泊松图像融合方法，既解决目标与背景融合的边缘色彩一致性问题，又保证原始目标的色彩信息不被融合背景迁移。

本发明所采用的技术方案是：

一种基于链码掩模的泊松图像融合方法，包括如下步骤：

(1)获取原始图像和待融合的目标图像；

(2)对选取的融合区域求解边界条件的泊松方程，得到融合初步结果；

(3)获取目标图像的轮廓链码；

(4)形态学操作目标边缘链码，获取二值掩模图像；

(5)通过掩模图像对区域融合结果进行判别，得到最终融合结果。

如上所述的一种基于链码掩模的泊松图像融合方法，其中：所述步骤(2)中利用泊松方程得到融合初步结果是在原始图像梯度场v指导下进行插值实现的，泊松方程为

Δf＝div v

其中，在融合区域Ω内满足f是定义在Ω上的未知标量函数；f^*是定义在上的已知标量函数；和表示区域的灰度；表示在x和y方向的导数，x，y表示像素位置。

如上所述的一种基于链码掩模的泊松图像融合方法，其中：所述泊松方程的边界条件采用Neumann边界条件，并将泊松方程有限差分离散化为：

minΣ(p,q)∩Ω≠0(fp-fq-vpq)2,fp=fp*p∈∂Ω]]>