[发明专利]一种多曝光红外图像融合方法

说明书

本发明公开了一种多曝光红外图像融合方法，包括：获得待融合的多张红外图像的对比度阵列图、噪点不可见度阵列图和曝光合适度阵列图；根据所述对比度阵列图、所述噪点不可见度阵列图和所述曝光合适度阵列图获得每张所述红外图像的归一化权重图；对所述归一化权重图进行高斯金字塔分解，获得每张所述红外图像的权重图高斯金字塔；对每张所述红外图像进行拉普拉斯金字塔变换，获得每张所述红外图像的拉普拉斯金字塔；对所述多张红外图像的所述拉普拉斯金字塔利用所述权重图高斯金字塔进行融合，形成融合后的红外图像。本发明的融合方法增强了红外图像的细节表达信息，且能够抑制红外图像噪点对图像质量的影响。

技术领域

本发明属于图像处理技术领域，具体涉及一种多曝光红外图像融合方法。

背景技术

红外图像是场景温差的一种表征形式，通常情况下场景温差越大，图像层次感越强，所包含的信息越容易分辨。热像仪采集到的红外源数据大多为14位，若场景温差动态范围超过热像仪所能表征的动态范围时，通过热像仪成像的红外图像会有过曝和欠曝区域的产生，这样的过曝和欠曝区域影响人们对超高温以及超低温目标细节热度信息的分辨，同时降低红外图像的可视化效果，因此对红外图像采用多曝光的融合技术，使得红外图像可以表示更大温差场景范围的信息。

经典的图像多曝光融合方法都是针对可见光图像的融合算法，例如包括基于金字塔的多曝光图像融合方法和基于最大熵的多曝光图像融合方法。基于金字塔的多曝光图像融合方法在可见光红外图像领域具有良好的融合效果，该技术融合的可见光图像其融合效果自然，同时图像的色彩饱和度信息较为丰富，但该方法针对多曝光红外图像的融合来说，其考虑的色彩信息针对灰度图像降低了方法的运行效率；同时针对图像的噪点信息没有相应的消除措施，导致融合图像的噪点信息较大，影响图像的视觉观感；且红外图像具有分辨率较低的特点，会导致图像低频信息过多参与融合过程，产生融合图像细节信息不明显等问题。

基于分块信息熵的图像融合方法将序列多曝光图像分为了若干图像块，通过对每一块图像的信息熵进行计算来选择序列图像中包含最大信息量的图像块，最后利用信息熵最大(包含信息量最大)的图像块作为融合图像权重最大的图像块。该方法为了使衔接效果看起来自然加入高斯权重函数对权重图像进行平滑操作，使得其图像块边缘没有明显的亮度突变区域，但在亮度变化比较强烈的区域，不同图像块之间仍有亮度衔接不自然的问题，若针对红外图像利用该方法进行融合，其融合效果边缘衔接不自然，且仍然会引入红外图像噪点较大区域为融合对象，降低红外图像的融合质量。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种多曝光红外图像融合方法。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

本发明提供了一种多曝光红外图像融合方法，包括：

获得待融合的多张红外图像的对比度阵列图、噪点不可见度阵列图和曝光合适度阵列图；

根据所述对比度阵列图、所述噪点不可见度阵列图和所述曝光合适度阵列图获得每张所述红外图像的归一化权重图；

对所述归一化权重图进行高斯金字塔分解，获得每张所述红外图像的权重图高斯金字塔；

对每张所述红外图像进行拉普拉斯金字塔变换，获得每张所述红外图像的拉普拉斯金字塔；

对所述多张红外图像的所述拉普拉斯金字塔利用所述权重图高斯金字塔进行融合，形成融合后的红外图像。

在本发明的一个实施例中，获得待融合的多张红外图像的对比度阵列图、噪点不可见度阵列图和曝光合适度阵列图，包括：

分别对待融合的多张红外图像进行分层映射处理，得到对应的多张8位红外映射图像；

获得所述多张8位红外映射图像的对比度阵列图、噪点不可见度阵列图和曝光合适度阵列图。