[发明专利]一种基于区域稀疏表示的红外与可见光图像融合方法

摘要

本发明涉及一种基于区域稀疏表示的红外与可见光图像融合方法，该方法首先将红外与可见光图像分块；然后检索出每个图像块所在的一致性区域，对一致性区域进行联合稀疏编码并据此计算显著性测度；最后按照显著性测度对相应图像块进行加权融合，把所有的融合图像块组装成融合图像。与现有技术相比，本发明具有可以保存红外图像中局部不显著、但非局部显著的结构信息，能够有效提升融合图像的结构完整性及区域一致性等优点。

主权项

1.一种基于区域稀疏表示的红外与可见光图像融合方法，其特征在于，该方法首先将红外与可见光图像分块；然后检索出每个图像块所在的一致性区域，对一致性区域进行联合稀疏编码并据此计算显著性测度；最后按照显著性测度对相应图像块进行加权融合，把所有的融合图像块组装成融合图像；所述的一致性区域检索时以每个图像块为中心，所述的一致性区域是指位于中心图像块的半径为N个像素的搜索范围之内、与中心图像块最相似的一组图像块集合，该集合包含中心图像块；所述的图像块之间的相似性采用结构相似度进行度量；所述的结构相似度计算具体如下：给定两个大小同为r×r的图像块A和B，记和分别为A和B的均值，和分别A和B的方差，σ_AB为A和B之间的协方差，则A与B的结构相似度为SSIM(A,B)即为评价图像块A和B之间结构相似度的指数，取值范围为[‑1，1]，值越大越相似，乘积的第一部分为两图像块的相似系数，第二部分为亮度扭曲度，第三部分为对比度扭曲度；所述的按照显著性测度对相应图像块进行加权融合为：针对待融合的红外与可见光图像块分别重新进行独立稀疏编码，再根据显著性测度进行加权融合；所述的加权融合具体过程如下：在稀疏分解前对每个图像块都被减去其均值m_i，并对系数和均值的融合分别进行处理；稀疏系数的融合公式为：均值的融合公式为：其中，x_i(1)、e_i(1)表示来自红外图像的图像块i及其显著性测度，x_i(2)、e_i(2)表示来自可将光图像的图像块i及其显著性测度，k为控制函数平滑度的参数，可以在[0，∞)间选择，k＝0时，融合公式为取平均值策略；k趋于∞时，融合公式为取最大值策略；融合图像块由下式得到：D为联合稀疏编码时使用过的字典基。