[发明专利]一种基于自适应边缘保持平滑金字塔的图像融合方法

权利要求书

1.一种基于自适应边缘保持平滑金字塔的图像融合方法，其特征在于，包括：

获取图像序列；

根据图像序列整体亮度和相邻图像之间相对亮度计算改进曝光权重；

使用密集尺度不变特征描述符从源图像的灰度图像中提取局部对比度信息，根据所有图像中同一像素位置的最大值计算局部对比度权重；

利用R、G和B通道内每个像素的标准偏差计算饱和度权重；

根据所述改进曝光权重、所述局部对比度权重和所述饱和度权重获得所述图像序列的初始权重图；

由图像序列的亮度分量的高斯金字塔作为引导金字塔，对所述初始权重图进行加权引导滤波处理，得到权重图金字塔；

利用图像序列的拉普拉斯金字塔的细节层以及加权引导滤波的系数构建权重图的自适应边缘保持平滑金字塔；

将所述自适应边缘保持平滑金字塔与所述拉普拉斯金字塔进行重构，得到融合图像。

2.根据权利要求1所述的一种基于自适应边缘保持平滑金字塔的图像融合方法，其特征在于，计算改进曝光权重具体包括：

对所述图像序列进行灰度化处理，获得灰度化图像；

对所述灰度化图像进行归一化处理；

获取所述灰度化图像归一化后的像素值；

根据所述像素值计算图像序列的归一化平均亮度；

根据所述图像序列的归一化平均亮度自适应调整暗部或亮部的曝光权重。

3.根据权利要求2所述的一种基于自适应边缘保持平滑金字塔的图像融合方法，其特征在于，根据所述图像序列的归一化平均亮度自适应调整暗部或亮部的曝光权重，具体包括：

当归一化平均亮度小于良好曝光像素值m时，曝光权重为：

当归一化平均亮度大于良好曝光像素值m时，曝光权重为：

当归一化平均亮度等于良好曝光像素值m时，曝光权重为：

其中，m表示良好曝光像素值，当图像序列归一化像素值接近为m时赋予最高权重，m∈[0,1]，I_n(i,j)表示第n张图像归一化后在(i,j)位置的像素值，表示第n张图像的灰度图归一化后在(i,j)位置的像素值，n的取值范围为1,2,…,N，N表示输入图像序列数目，α表示全局亮度自适应因子，λ表示相对亮度自适应因子。

4.根据权利要求3所述的一种基于自适应边缘保持平滑金字塔的图像融合方法，其特征在于，全局亮度自适应因子α反映图像序列的整体曝光与良好曝光像素值m之间的偏移，其定义如下：

其中，h和w分别表示图像的长度和宽度；

相对亮度自适应因子λ用于调整归一化值靠近良好曝光m像素值权重为1的范围，其定义如下：

其中，mean(I_n)表示第n个输入图像的平均亮度，μ表示固定参数。

5.根据权利要求1所述的一种基于自适应边缘保持平滑金字塔的图像融合方法，其特征在于，所述拉普拉斯金字塔将所述图像序列分解为基层和细节层，所述基层用于捕获低频信息，所述细节层用于捕获高频信息；所述拉普拉斯金字塔有L层，L由下式得到：

其中，h和w分别表示图像的长度和宽度，表示返回一个小于或等于log₂min(h,w)的整数。