基于低秩稀疏表示的红外与可见光图像序列融合方法

考虑到红外与可见光图像序列间的高度相关性,本文提出了基于低秩稀疏表示的红外与可见光图像序列融合方法。首先,利用低秩稀疏表示理论分别将红外图像序列与可见光图像序列进行背景与目标分离,获取低秩分量与稀疏分量。其次,利用Laplace金字塔融合方法将每帧红外与可见光图像的低秩分量进行融合。再次,采用最大值选择规则将每帧红外与可见光图像的稀疏分量进行融合。最后,融合低秩分量与融合稀疏分量相加获得最终融合图像。本文算法在Nato-camp与Bristol Eden Project数据集上进行了性能验证。主观视觉分析与客观评价指标表明本文算法比传统的融合算法具有更优越的性能。     

可见光与红外灰度融合图像感知对比度客观评价

如何客观有效地评价融合图像质量,是融合技术发展与装备应用面临的一个关键问题.图像对比度是衡量双波段灰度融合质量的一项重要的评价指标.针对目前的图像对比度客观计算模型没有充分反映人眼视觉特性,从而影响模型计算结果与人眼视觉感受的一致性的问题.在各向同性局部对比度计算模型基础上,引入人眼视觉的亮度掩盖特性,提出图像感知对比度客观评价模型.使用模拟灰度图像以及人眼主观评价实验得到的15组不同真实场景融合图像的对比度评价数据来验证客观计算模型.结果表明,相比于4种经典的对比度客观评价模型,建立的图像感知对比度模型评价结果更符合人眼视觉感受,可以有效实现双波段灰度融合图像感知对比度的客观评价.      

基于局部结构和视觉显著特征的红外和可见光图像泊松重构融合算法

研究了一种基于泊松重构的红外和可见光图像融合算法,算法在梯度域内实现图像信息的融合,可有效避免传统空域和变换域方法在融合图像中由于局部亮度不一致而产生伪边缘。另外,提出的算法在源图像梯度融合时,同时考虑了图像的局部结构显著和视觉显著特征,能够在保留源图像更多细节的同时突出输入图像的视觉显著目标信息。通过与其他最新融合算法的对比实验结果显示本文算法获得的融合图像既有突出的红外目标,又有清晰的可见光背景细节,并且不会产生伪影和噪声,同时客观评价指标也有显著的优势。     

一种基于改进GFF和联合双边滤波的红外与可见光图像融合算法

针对传统红外与可见光融合图像伪影较多、边缘信息不够丰富等问题,提出一种基于改进GFF和联合双边滤波的图像融合算法.首先,使用高斯拉普拉斯算子、二维高斯算子分别对源图像进行高低通滤波.然后,对两幅图的低通滤波结果归一化,得到的显著图,再对显著图进行导向滤波并计算近似值,获得基础层和细节层的决策图,使用联合双边滤波器优化基础层决策图.其次,使用圆形均值滤波器对源图像进行多尺度分解,分解结果与决策图加权相加获得基础层和细节层的融合图像.最后,将两层融合图像进行线性叠加,得到最终的融合图像.实验结果表明,所提出的算法在客观评价指标上优于经典的融合算法,在视觉感知上边缘信息更加突出、细节轮廓更加明显.     

一种基于总变分与显著性检测的红外与可见光图像融合方法

红外与可见光图像融合是多源信息融合中的一个重要研究内容,它在军事侦察等方面有着广泛的应用.本文基于总变分模型和显著性检测方法,提出了一种有效的融合方法.首先,通过对红外与可见光图像的特征分布考察,构建了一个信息融合的总变分模型.其次,基于亮度对比度的显著性检测,给出了总变分模型中保真项权值的估计方法.实验仿真表明,无论是视觉观察还是客观评价,本文的方法均比一些现有方法体现了更好的结果.     

基于目标提取的红外与可见光图像融合新算法

针对灰色系统理论在空间域对红外与可见光图像融合的不足,以及非下采样Contourlet变换（ NSCT）在图像融合领域的优势,提出了一种基于目标提取的红外与可见光图像融合新算法。首先,对红外和可见光图像分别进行NSCT变换;其次,对红外低频分量应用灰色系统理论进行目标提取,并利用所提融合规则对低频分量进行融合,同时对高频分量采用常用融合规则进行融合;最后,对融合后高、低频分量进行NSCT逆变换,得到融合图像。通过与4种常用方法进行实验对比,结果表明,文中算法得到的融合图像视觉效果较好,某些客观评价指标提升明显。     

基于对比度增强与小波变换相结合的红外与可见光图像融合算法

针对红外与可见光图像在传统离散小波变换的基础上,提出了一种基于对比度增强与小波变换相结合的红外与可见光融合算法.对红外图像进行对比度增强和去噪预处理,选取最佳小波基,分别对红外与可见光图像进行多尺度小波分解,提取两张图像的高频与低频分量,高频与低频取绝对值最大,对高低频分量进行小波逆变换重构图像.实验结果表明,该算法能够有效地获取边缘等细节信息,得到较高清晰度和对比度的融合图像,其边缘强度、信息熵、标准差、清晰度等客观评价指标均优于传统的PCA、Laplace金字塔和离散小波变换等算法.     

SAR与可见光图像融合效果客观评价

合成孔径雷达(SAR)与可见光图像融合效果的客观评价指标可以对图像融合方法的效果进行客观、定量的分析。研究了SAR与可见光图像融合效果的客观评价指标,并对这些指标进行了分类。为了对融合效果给出简洁的评价,利用多种融合方法对多组SAR图像和可见光图像进行融合。以实验结果作为依据,对客观评价指标进行了筛选,并利用选取的指标对不同融合方法的效果进行分析和评价。实验结果表明了选取的客观评价指标的科学性和有效性。     

基于信息回收和频域金字塔的红外与可见光图像融合算法

针对传统红外与可见光图像融合过程中所存在的视觉效果模糊、信息损失等问题,提出了一种基于信息回收和频域金字塔的图像融合算法.首先,在图像金字塔的上下采样过程中,使用频域滤波器替代空域滤波器进行滤波,构建源图像的拉普拉斯金字塔.其次,将两个金字塔的对应层进行融合并构建融合金字塔,同时针对融合过程中损失的信息构建回收金字塔.最后,通过上述两个金字塔分别重构出结果图像并叠加得到最终的融合图像.实验结果表明本文所提出的算法能够获得较好的融合效果,在视觉信息保真度等客观评价指标上均优于经典算法.     

基于场景理解的双波段彩色融合图像质量评价

为了针对具体的视觉任务衡量可见光与红外彩色(夜视)融合图像的综合质量,提出了一种基于场景理解的双波段彩色融合图像综合质量客观评价模型.该模型包括融合图像特征提取器、邻域共生矩阵特征提取器和权重生成器三部分.首先,使用融合图像特征提取器从融合图像中提取像素强度信息;然后,建立邻域共生矩阵特征提取器,从邻域共生矩阵中提取像素空间关系信息;最后,建立权重生成器,使用神经网络模型从梯度图中提取结构信息,将位置信息与结构信息相结合生成权重.实验结果表明,该方法在提取丰富的图像特征基础上,考虑人眼视觉特性,提高了模型预测值与人眼主观感受的一致程度,实现了融合图像综合质量的客观评价.     

基于局部能量的多层级红外与可见光图像融合算法

针对传统的融合方法对于可见光图像丰富的背景信息不能有效地保留到融合图像的问题,本文结合像素级和特征级融合的优势,提出了一种新的图像融合算法.首先,对来自同一场景配准后的红外与可见光图像进行NSCT变换;其次,在保留红外图像中目标信息的基础上,出于尽可能比较完善地将可见光的背景信息融入到融合图像的目的,对于低频图像采用基于区域能量比的自适应加权平均的方法;再次,考虑到低频图像和高频方向子带中包含大量的边缘细节信息,本文在Petrovi'c多层级融合方法的基础上进行相应的改进,利用低频子带边缘特征的融合以指导高频方向子带系数的融合;最后,通过NSCT逆变换得到融合图像.对多组红外与可见光图像进行实验,并对融合图像进行主客观评价,实验结果表明,该算法得到的融合图像具有非常好的主观视觉效果和客观量化指标,融合性能显著地优于传统的融合方法.     

基于目标检测的红外和可见光动态图像融合

提出一种基于运动目标检测的红外和可见光动态图像融合方法,通过对红外序列图像中的运动目标进行检测,将运动目标信息融合到可见光序列图像中。试验结果表明,文中算法所得到的融合图像能够综合利用红外图像较好的目标指示特性与可见光图像较清晰的场景信息,有利于安全监视人员进行目标识别和情景感知。     

基于仿生视觉机制的红外与可见光图像融合

为实现红外图像与可见光图像的融合,设计了以响尾蛇的视觉成像机制为基础的红外图像与可见光图像融合神经网络结构.首先根据双模式细胞的6种响应模式,得到红外和可见光图像的6种响应结果,然后以视觉感受野数学模型为基础,将6种双模式细胞响应输入到由ON对抗系统和OFF对抗系统组成的双层网络结构中,最后输出R、G和B 3个通道的映射值及伪彩色图像增强结果.分别对4组经过配准的红外和可见光图像进行融合,将该方法融合结果与经典的Waxman方法融合结果进行了对比,实验结果表明,所设计的网络结构得到的融合图像效果较好,信息熵和平均梯度均优于经典的Waxman方法融合结果.     

基于双通道PCNN的NSST域红外与可见光图像融合

针对传统红外与可见光图像融合中存在的一些不足,提出一种新的基于非下采样剪切波变换(NSST)和双通道脉冲耦合神经网络模型(2APCNN)的红外与可见光图像融合算法.该算法首先对红外图像进行预处理,提高源图像的对比度,再对红外与可见光图像进行NSST分解得到低频和高频子带系数;然后对分解后的低频子带系数进行二维小波分解再次得到相应的低频和高频子带,低频部分采用一种基于显著图的融合策略,高频部分采用绝对值取大的原则,之后再对低频和高频采用小波逆变换得到NSST重构所需的低频部分;接着对NSST分解后的高频子带采用双通道PCNN进行处理;最后对处理过的低频和高频子带进行NSST逆变换得到最终的融合图像.几组图像的实验结果对比显示,该算法相比其他算法在客观评价指标和视觉效果上均取得了一定的改进.     

可见光与红外图像彩色融合中的热目标增强方法

研究树林、陆地场景下可见光与红外图像彩色融合中的热目标增强方法.利用拮抗视觉特性在YUV空间融合可见光与红外图像,增强二者的独有特征;在色彩传递阶段,使用3×3大小的十字形窗口定位红外图像的热目标,当窗口的局部均值大于红外图像的整体均值时,确定该像素点处于热目标区,表征红色与亮度(Y)差异的V分量值根据局部均值与整体均值之比进行增强.仿真结果表明,算法用浓烈的红色突出红外图像的热目标,有效地提醒观察者注意感兴趣的目标,同时,可见光图像的场景细节被赋予与白天光照下彩色图像类似的自然色彩,改善了场景的深度感知,提高了形势意识能力.     

红外与可见光图像融合方法比较研究

红外与可见光融合作为图像融合中的热点问题,其融合方法推陈出新.针对拉普拉斯金字塔(LP)方法、离散小波变换(DWT)、双树复小波变换(DTDWT)、曲线波变换(CVT)与非下采样Contourlet变换(NSCT)等五种融合方法进行试验,并通过采用无参考图像的客观评价方法进行分析,最终得出最佳的融合方法.结果表明:拉普拉斯金字塔(LP)方法有最佳的客观评价性能,最终可获得综合指标最优的融合图像.     

基于照明感知和密集网络的红外与可见光图像融合

针对现有方法忽略照明不平衡、存在对比度低、纹理细节丢失等问题,本研究提出一种基于照明感知和密集网络的红外与可见光图像融合方法。首先,从可见光图像中获取照明概率并计算照明感知权重以指导训练网络,通过特征提取与信息度量模块来计算源图像的自适应信息保留度,用于保持融合结果与源图像间的自适应相似性。同时,照明感知损失与相似性约束损失函数使模型在结构、对比度、亮度上能够全天候地生成包含显著目标和丰富纹理细节信息的融合图像。本研究在TNO与MSRS 2个公共数据集上进行主、客观评估。实验结果表明,本研究弥补了照明不平衡的缺陷,在保留更多红外目标的同时,也有效地保留了更多可见光图像的纹理细节信息。     

结合tetrolet与红外显著性特征提取的红外与可见光融合

针对红外与可见光图像融合过程中红外热目标不突出、纹理及边缘细节易缺失等问题,提出一种结合tetrolet变换域与红外显著目标特征提取的融合方法。首先,在SURF框架内构建基于HOG的特征点描述符实现红外与可见光图像的精确匹配;其次,基于贝塞尔面结合背景及目标进行自适应抑制完成红外目标显著性特征提取;接着,将处理后的红外与可见光图像通过tetrolet多尺度变换分解为低频和高频分量;然后,利用基于局部能量和相对亮度自适应规则对低频分量进行融合,对高频分量采用基于局部空间频率自适应融合规则;最后,将融合的低频分量与高频分量通过tetrolet逆变换,以获得最终的融合结果。实验结果表明,本文算法对不同场景下的红外与可见光图像的融合效果不但主观上具有显著的目标特征,同时背景纹理和边缘细节清晰,整体对比度适宜,运行时间较其它算法得到了明显提升,并且在客观评价指标上也取得了较好的效果。     

融合显示红外在线监测系统的研究

图像融合是信息融合领域的一个热点．图像融合的目的是把来自多传感器数据的互补信息合并，形成一幅新的图像，以便更好地增强监视和侦察之类的视觉感知．红外在线监测以远距离、非接触、实时、快速等方式获取设备的运行状态信息，进而及时地排除故障．本文提出了基于融合显示的红外在线监测系统组成方案，描述了图像融合的基本概念、层次以及应用价值；其次，通过分析红外图像与可见光图像融合的特点，并据此给出本实验融合方法的选择原则；最后，讨论了基于小波变换实现图像融合的原理并给出红外热像和可见光图像的融合效果；通过模拟实验，证明了图像融合技术在热故障的准确定位上有很高的实用价值。     

基于区间小波的红外/可见光图像融合

针对红外和可见光图像的特点,结合V. Petrovic提出的融合方法,给出了一种改进的基于区间小波的图像融合算法. 按照V. Petrovic的方法对源图像的梯度细节图像进行融合/分解并得到源图像的多尺度金字塔,对金字塔中的两个低通分量加权平均后进行反变换,得到融合图像. 目视观察和客观评价指标表明:算法取得了较好的融合效果,并且区间双正交小波融合效果好于区间正交小波,这符合双正交小波具有对称性,更适合图像处理的特性.