[发明专利]一种航空相机多曝光图像融合方法

摘要

本发明公开了一种航空相机多曝光图像融合方法。使用本发明能够解决现有航空相机在高动态场景成像过程中曝光不适当导致的图像信息不完整的问题。本发明从多曝光序列中选取高亮度、中亮度、低亮度三幅图像，对其进行直接融合，无需知道图像的曝光时间，避免了传统高动态成像技术中标定相机响应函数这一繁琐费时的步骤，大大减少了所需时间；采用基于双数复小波变换的曝光融合方法，将图像分解为高频分量和低频分量，并根据它们的特点，采用不同的融合方式，使得得到的图像在整体亮度和细节保持方面都能具有较好的表现。

主权项

1.一种航空相机多曝光图像融合方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，控制相机对同一高动态场景进行多次曝光，得到同一场景的一系列曝光量不同的图像序列；所述图像序列中图像数量多于5；在图像序列中选取三幅图片平均亮度分别属于低、中、高三个亮度的图像；步骤2，对步骤1选取的3幅图像分别进行双树复小波变换，得到各图像的2个低频系数和多个不同方向的高频系数；步骤3，分别进行高频系数融合和低频系数融合，包括如下子步骤：步骤3.1，采用绝对值最大法对3幅图像的高频系数进行融合，即将3幅图像中的处于相同方向的、绝对值最大的高频系数作为该方向高频系数的融合结果；步骤3.2，采用加权的方式对低频系数进行融合；包括如下子步骤：步骤3.2.1，采用包络滤波法分别估计步骤1中的3幅图像的整体亮度，获得3幅亮度估计图；步骤3.2.2，将3幅亮度估计图分别缩小至与其低频分量尺度相同，得到3幅小尺度亮度估计图，分别为小尺度低亮度估计图、小尺度中亮度估计图和小尺度高亮度估计图；分别计算3幅小尺度亮度估计图中各像素的权值：其中，小尺度低亮度估计图中各像素的权值为：小尺度中亮度估计图中各像素的权值为：小尺度高亮度估计图中各像素的权值为：其中，p表示像素的灰度值；步骤3.2.3，对3幅小尺度亮度估计图的权值进行归一化处理，得到归一化后的权值W1′、W2′和W3′；将3幅图像的第一个低频系数分别与对应图像的权值W1′、W2′和W3′相乘后求和，得到第一低频系数的融合结果；将3幅图像的第二个低频系数分别与对应图像的权值W1′、W2′和W3′相乘后求和，得到第二低频系数的融合结果；步骤4，对步骤3.1获得的不同方向高频系数的融合结果和步骤3.2获得的2个低频系数的融合结果，进行双树复小波逆变换，得到融合后的图像。