[发明专利]一种可见光图像与红外图像的融合方法、装置

说明书

本申请公开了可见光图像与红外图像的融合方法，基于可见光图像获取可见光亮度图像，基于红外图像获取红外亮度图像；利用可见光亮度图像和红外亮度图像，确定可见光亮度图像目标区域中第一像素点的坐标信息、非目标区域中第二像素点的坐标信息；将可见光亮度图像和红外亮度图像进行融合，得到亮度融合的第一图像；调整第一图像中像素点的亮度分量，使得第一图像中目标区域与非目标区域的第二亮度对比度与第一亮度对比度相同，得到第二图像；对于第二图像中每个像素点，将该像素点的亮度分量与可见光图像中具有与该像素相同坐标的像素点的色度分量融合，得到融合后的图像。本申请解决了视觉效果上的偏色问题，使得融合后的图像具有较强的保色能力。

技术领域

本发明涉及图像融合领域，特别地，涉及一种可见光图像与红外图像的融合方法。

背景技术

目前，在图像处理领域中有许多图像融合的方案，多数是利用单摄像头分光结构或者双摄像头结构来获取不同谱段的信息，以可见光图像和非可见光图像为主，然后结合两者的优势进行图像融合，从而得到更好的图像效果。尽管各个方案的融合算法迥异，但最终目的是提升低照度下的图像效果，具体可以体现在信噪比、颜色、细节轮廓等多个方面。

鉴于物体对于不同光谱的反射和吸收特性不同，同一物体在可见光图像和红外图像中的亮度及纹理表现可能差异很大，尤其是在低照度环境下。对于监控领域而言，在合理的补光条件下，往往红外图像的信噪比和景物的纹理较优，但红外图像不具备真实颜色信息，过多红外信息容易导致颜色失真、纹理表现不自然等现象。

发明内容

本发明提供了一种可见光图像与红外图像的融合方法，以提高融合图像中色彩的真实性。

本发明提供的一种可见光图像与红外图像的融合方法是这样实现的：

基于可见光图像获取可见光亮度图像，基于红外图像获取红外亮度图像；

利用可见光亮度图像和红外亮度图像，确定可见光亮度图像目标区域中第一像素点的坐标信息，以及非目标区域中第二像素点的坐标信息；

将可见光亮度图像和红外亮度图像进行融合，得到亮度融合的第一图像；

根据第一像素点的坐标信息确定第一图像中的目标区域，根据第二像素点的坐标信息确定第一图像中非目标区域；

调整第一图像中像素点的亮度分量，使得第一图像中目标区域与非目标区域的第二亮度对比度与第一亮度对比度相同，得到第二图像；其中，第一亮度对比度根据可见光亮度图像的目标区域中第一像素点和非目标区域中第二像素点的亮度分量计算得到；第二亮度对比度根据第一图像的目标区域中第三像素点和非目标区域中第四像素点的亮度分量计算得到；

对于第二图像中每个像素点，将该像素点的亮度分量与可见光图像中具有与该像素相同坐标的像素点的色度分量融合，得到融合后的图像。

较佳地，所述利用可见光亮度图像和红外亮度图像，确定可见光亮度图像目标区域中第一像素点的坐标信息，以及非目标区域中第二像素点的坐标信息，包括：

计算红外亮度图像中每个像素点的亮度分量与可见光亮度图像中对应像素点的亮度分量之间亮度残差，得到每个像素点的亮度残差；

采用基于可见光图像中每个像素点的亮度分量所计算的第一权值、以及基于红外图像中该像素点的亮度分量所计算的第二权值，对每个像素点的亮度残差进行加权，使得每个像素点的亮度残差被修正，

基于每个像素点修正后的亮度残差，将亮度残差大于或等于预设亮度阈值的像素点的坐标信息作为可见光亮度图像目标区域中第一像素点的坐标信息，将亮度残差小于所述亮度阈值的像素点的坐标信息作为可见光亮度图像非目标区域中第二像素点的坐标信息。

较佳地，所述计算红外亮度图像中每个像素点的亮度分量与可见光亮度图像中对应像素点的亮度分量之间亮度残差，包括，