[发明专利]一种红外与可见光图像融合方法

权利要求书

1.一种红外与可见光图像融合方法，其特征在于该方法如下：

输入经过严格配准后的一张红外图像与一张可见光图像，将红外图像与可见光图像分别分解为一个低频分量和四个高频分量；

将红外图像与可见光图像的低频分量进行融合，方法如下：

分别计算红外图像与可见光图像每个像素所在M×N区域内的平均能量，M＝N＝3；

根据下式计算出红外图像与可见光图像低频分量的对应像素点的相似度：

其中E_I(i，j)表示红外图像低频分量像素点(i，j)所在M×N区域内的平均能量，E_V(i，j)表示可见光图像低频分量像素点(i，j)所在M×N区域内的平均能量，M_D(i，j)表示红外图像低频分量像素点(i，j)与可见光图像低频分量像素点(i，j)之间的相似度；

若M_D(i，j)＜T，则

若M_D(i，j)≥T，则

F_D(i，j)＝ω(i，j)×I_I(i，j)+(1-ω(i，j))×I_V(i，j)

其中F_D(i，j)表示低频分量融合图像在像素点(i，j)处的像素值，T为设定的阈值，ω(i，j)为决定红外图像与可见光图像低频分量像素值比重的权值；I_I(i，j)为红外图像低频分量在像素点(i，j)处的的像素值，I_V(i，j)为可见光图像低频分量在像素点(i，j)处的像素值；

其中，P_I(i，j)为红外图像低频分量在像素点(i，j)处的像素值归一化值，λ为设定的非线性因子；

采用基于区域对比度与平均梯度结合的方法将红外图像与可见光图像的各方向高频分量分别进行融合；

将低频分量融合图像和高频分量融合图像进行逆变换得到融合图像。

2.根据权利要求1所述的红外与可见光图像融合方法，其特征在于所述的红外图像与可见光图像中每个像素所在M×N区域内的平均能量计算公式如下：

其中，E_I(i，j)表示红外图像中以像素点(i，j)为中心M×N区域内的平均能量，表示红外图像低频分量在像素点(i+a，j+b)处的能量；E_V(i，j)表示可见光图像中以像素点(i，j)为中心M×N区域内的平均能量，表示可见光图像低频分量在像素点(i+a，j+b)处的能量。

3.根据权利要求1所述的红外与可见光图像融合方法，其特征在于所述的阈值T＝0.9。

4.根据权利要求1所述的红外与可见光图像融合方法，其特征在于所述的红外图像与可见光图像的各尺度高频分量分别进行融合的方法如下：

分别计算出红外图像与可见光图像高频分量各像素点的区域平均梯度G_I(i，j)、G_V(i，j)；

分别计算红外图像和可见光图像高频分量各像素点的区域对比度C_I(i，j)、C_V(i，j)；

计算红外图像在像素点(i，j)处区域对比度与平均梯度的联合U_I(i，j)和可见光图像在像素点(i，j)处区域对比度与平均梯度的联合U_V(i，j)；

U_I(i，j)＝G_I(i，j)×C_I(i，j)

U_V(i，j)＝G_V(i，j)×C_V(i，j)

根据下述公式对红外图像与可见光图像的各尺度高频分量分别进行融合：

其中F_G(i，j)表示高频分量融合图像在像素点(i，j)处的像素值；J_I(i，j)、J_V(i，j)分别为红外图像高频分量在像素点(i，j)处的像素值与可见光图像高频分量在像素点(i，j)处的像素值。