[发明专利]一种基于整体变分的红外和可见光图像融合方法

权利要求书

1.一种基于整体变分的红外和可见光图像融合方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1：建立整体变分图像融合模型J(u)，

其中为图像像素空间；u_fuse、u_ir和u_vi分别为融合图像、红外和可见光图像；和分别表示梯度和梯度的模；λ≥0，为拉格朗日乘子，用来衡量红外和可见光图像的权重；

图像u_fuse-u_vi的强度信息视为有用信息；图像u_fuse-u_vi的细节信息视为噪声，称为可见光残差图像；

(1)式中为保真项，控制u_fuse与u_ir的相似程度；

(1)式中为正则项，是对(u_fuse-u_vi)整体变分的测度，它衡量图像(u_fuse-u_vi)的跳变量，抑制它就会抑制噪声，将去噪问题就转换为能量最小化问题，即求J(u)的最小值；

步骤2：求解式(1)泛函极值，采用相应的欧拉-拉格朗日方程：

(2)式中div表示散度；

步骤3：对(2)式的数值解法为通过引入时间变量，构造出非线性扩散方程，从而求出方程的稳态解：

步骤4：在(3)式右端引入非增扩散函数g(·)来引导扩散：

g_k(|u_fuse-u_vi|)＝exp(-(|u_fuse-u_vi|/k)²)                 (4)

(4)式中exp(·)表示指数，系数k为阻止扩散的阈值，其值约为1；g_k(|u_fuse-u_vi|)具有如下性质：

当|u_fuse-u_vi|小于k时，表示像素强度弱，扩散得到加强，图像被平滑；

当|u_fuse-u_vi|大于k时，表示强度较大的有用信息，扩散得到抑制，图像得到增强；

得到图像的融合模型为：