一种红外光图像和可见光图像融合方法及系统与流程

本发明涉及图像处理技术领域，特别是涉及一种红外光图像和可见光图像融合方法及系统。

背景技术：

在一些应用领域比如单兵作战侦查领域或者安防监控领域，对图像信息的需求量越来越大，相应的，多图像传感及融合技术开始被推崇，即在同一设备上包括能够获取不同波段光图像的传感器，不同传感器获取的图像包含不同的特征信息，带来更多方便。比如，在侦查设备中红外光成像更适用于发现目标，可见光图像更适用于识别目标，在侦查中将红外光图像和可见光图像融合，可以使“发现”目标和“识别”目标变得简单。

现有技术中，将多幅分别以不同波段光拍摄的图像融合的方法包括阿尔法融合、但是这种方法在大部分场景下图像融合后图像对比度丢失，而使整个图像从观感上有很大的落差。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种红外光图像和可见光图像融合方法及系统，实现了将红外光图像和可见光图像融合，融合后图像能够保持好的对比度。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种红外光图像和可见光图像融合方法，包括：

使用拉普拉斯算子分别对待处理的红外光图像和可见光图像处理，得到所述红外光图像的高频信息图像和低频信息图像以及所述可见光图像的高频信息图像和低频信息图像；

按照第一预设策略将所述红外光图像的高频信息图像和所述可见光图像的高频信息图像融合；

按照第二预设策略将所述红外光图像的低频信息图像和所述可见光图像的低频信息图像融合；

将融合后的高频信息图像和融合后的低频信息图像融合，得到融合后的图像。

优选的，所述第一预设策略包括：若所述红外光图像的高频信息图像的绝对值大于所述可见光图像的高频信息图像的绝对值，则融合图像时设置所述红外光图像的高频信息图像的权重大于所述可见光图像的高频信息图像的权重，若所述可见光图像的高频信息图像的绝对值大于所述红外光图像的高频信息图像的绝对值，则融合图像时设置所述可见光图像的高频信息图像的权重大于所述红外光图像的高频信息图像的权重。

优选的，所述第二预设策略包括：若所述红外光图像的低频信息图像的灰度值大于所述可见光图像的低频信息图像的灰度值，则融合图像时设置所述红外光图像的低频信息图像的权重大于所述可见光图像的低频信息图像的权重，若所述可见光图像的低频信息图像的灰度值大于所述红外光图像的低频信息图像的灰度值，则融合图像时设置所述可见光图像的低频信息图像的权重大于所述红外光图像的低频信息图像的权重。

优选的，将所述红外光图像的低频信息图像和所述可见光图像的低频信息图像融合包括：

对于所述可见光图像的低频信息图像中灰度值超出预设范围的像素，在将两幅低频信息图像融合时压制该像素处所述可见光图像的低频信息图像的权重。

优选的，还包括：根据所述可见光图像统计在拍摄所述可见光图像时可见光的照度情况；

将所述红外光图像的高频信息图像和所述可见光图像的高频信息图像融合包括：根据可见光的照度情况实时增减所述可见光图像的高频信息图像的增益；

或/和，将所述红外光图像的低频信息图像和所述可见光图像的低频信息图像融合包括：根据可见光的照度情况实时增减所述可见光图像的低频信息图像的增益。

优选的，将融合后的高频信息图像和融合后的低频信息图像融合之前还包括：将所述可见光图像的色彩传递到将两幅低频信息图像融合后的图像上。

一种红外光图像和可见光图像融合系统，包括：

处理模块，用于使用拉普拉斯算子分别对待处理的红外光图像和可见光图像处理，得到所述红外光图像的高频信息图像和低频信息图像以及所述可见光图像的高频信息图像和低频信息图像；

第一融合模块，用于按照第一预设策略将所述红外光图像的高频信息图像和所述可见光图像的高频信息图像融合；

第二融合模块，用于按照第二预设策略将所述红外光图像的低频信息图像和所述可见光图像的低频信息图像融合；

第三融合模块，用于将融合后的高频信息图像和融合后的低频信息图像融合，得到融合后的图像。

优选的，所述第一预设策略包括：若所述红外光图像的高频信息图像的绝对值大于所述可见光图像的高频信息图像的绝对值，则融合图像时设置所述红外光图像的高频信息图像的权重大于所述可见光图像的高频信息图像的权重，若所述可见光图像的高频信息图像的绝对值大于所述红外光图像的高频信息图像的绝对值，则融合图像时设置所述可见光图像的高频信息图像的权重大于所述红外光图像的高频信息图像的权重；

和/或，所述第二预设策略包括：若所述红外光图像的低频信息图像的灰度值大于所述可见光图像的低频信息图像的灰度值，则融合图像时设置所述红外光图像的低频信息图像的权重大于所述可见光图像的低频信息图像的权重，若所述可见光图像的低频信息图像的灰度值大于所述红外光图像的低频信息图像的灰度值，则融合图像时设置所述可见光图像的低频信息图像的权重大于所述红外光图像的低频信息图像的权重。

优选的，还包括统计模块，用于根据所述可见光图像统计在拍摄所述可见光图像时可见光的照度情况；

所述第一融合模块用于将所述红外光图像的高频信息图像和所述可见光图像的高频信息图像融合包括：所述第一融合模块具体用于根据可见光的照度情况实时增减所述可见光图像的高频信息图像的增益；

或/和，所述第二融合模块用于将所述红外光图像的低频信息图像和所述可见光图像的低频信息图像融合包括：所述第二融合模块具体用于根据可见光的照度情况实时增减所述可见光图像的低频信息图像的增益。

优选的，还包括上色模块，用于将所述可见光图像的色彩传递到将两幅低频信息图像融合后的图像上。

由上述技术方案可知，本发明所提供的一种红外光图像和可见光图像融合方法及系统，首先使用拉普拉斯算子分别对待处理的红外光图像和可见光图像处理，得到红外光图像的高频信息图像和低频信息图像以及可见光图像的高频信息图像和低频信息图像，然后，按照第一预设策略将红外光图像的高频信息图像和可见光图像的高频信息图像融合，按照第二预设策略将红外光图像的低频信息图像和可见光图像的低频信息图像融合，进一步将融合后的高频信息图像和融合后的低频信息图像融合，得到融合后的图像。

本发明提供的红外光图像和可见光图像融合方法及系统，实现了将红外光图像和可见光图像融合，融合后图像能够保持好的对比度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种红外光图像和可见光图像融合方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的一种红外光图像和可见光图像融合系统的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

请参考图1，本发明实施例提供的一种红外光图像和可见光图像融合方法，包括以下步骤：

s10：使用拉普拉斯算子分别对待处理的红外光图像和可见光图像处理，得到所述红外光图像的高频信息图像和低频信息图像以及所述可见光图像的高频信息图像和低频信息图像。

红外光图像是指图像传感器捕获由场景内物体发出的红外光而记录形成的图像，可见光图像是指图像传感器捕获由场景内物体发出的可见光而记录形成的图像。待处理的红外光图像和可见光图像是分别由两图像传感器在同一时刻对同一场景拍摄获得的图像。

本步骤中，使用拉普拉斯算子对红外光图像处理，得到红外光图像的高频信息图像和低频信息图像，使用拉普拉斯算子对可见光图像处理，得到可见光图像的高频信息图像和低频信息图像。

s11：按照第一预设策略将所述红外光图像的高频信息图像和所述可见光图像的高频信息图像融合。

在一种实施方式中，所述第一预设策略包括：若所述红外光图像的高频信息图像的绝对值大于所述可见光图像的高频信息图像的绝对值，则融合图像时设置所述红外光图像的高频信息图像的权重大于所述可见光图像的高频信息图像的权重，若所述可见光图像的高频信息图像的绝对值大于所述红外光图像的高频信息图像的绝对值，则融合图像时设置所述可见光图像的高频信息图像的权重大于所述红外光图像的高频信息图像的权重。

高频信息图像的绝对值是指高频信息图像的像素值的绝对值。具体的，将红外光图像高频信息图像的像素值的绝对值和可见光图像高频信息图像中对应像素的像素值绝对值比较，哪一图像像素的绝对值较大，则在将两幅高频信息图像的对应像素融合时设置该图像的比重较大，这样保证图像的细节和锐利程度不会低于融合之前的图像。

优选的，本图像融合方法还包括：根据所述可见光图像统计在拍摄所述可见光图像时可见光的照度情况。

进一步的，将所述红外光图像的高频信息图像和所述可见光图像的高频信息图像融合包括：根据可见光的照度情况实时增减所述可见光图像的高频信息图像的增益。这样以减少可见光在低照度情况下图像底噪对融合图像的影响，提高图像的信噪比。

s12：按照第二预设策略将所述红外光图像的低频信息图像和所述可见光图像的低频信息图像融合；

在一种实施方式中，所述第二预设策略包括：若所述红外光图像的低频信息图像的灰度值大于所述可见光图像的低频信息图像的灰度值，则融合图像时设置所述红外光图像的低频信息图像的权重大于所述可见光图像的低频信息图像的权重，若所述可见光图像的低频信息图像的灰度值大于所述红外光图像的低频信息图像的灰度值，则融合图像时设置所述可见光图像的低频信息图像的权重大于所述红外光图像的低频信息图像的权重。

具体的，将红外光图像低频信息图像像素的灰度值和可见光图像低频信息图像中对应像素的灰度值比较，哪一图像的灰度值较大，则在将两幅低频信息图像的对应像素融合时设置该图像的比重较大，这样有效地保留图像的轮廓特征。

进一步优选的，对于所述可见光图像的低频信息图像中灰度值超出预设范围的像素，在将两幅低频信息图像融合时压制该像素处所述可见光图像的低频信息图像的权重。

对于所述可见光图像的低频信息图像中灰度值超出预设范围的像素，比如可见光图像中的高亮区域，在将两幅图像融合时要压制可见光图像高亮区域的比重，以对红外光图像的高亮区域凸显，这样保证红外光图像中的高热目标在融合之后能继续保持高亮凸显。

进一步优选的，本图像融合方法还包括：根据所述可见光图像统计在拍摄所述可见光图像时可见光的照度情况。

进一步的，将所述红外光图像的低频信息图像和所述可见光图像的低频信息图像融合包括：根据可见光的照度情况实时增减所述可见光图像的低频信息图像的增益。这样以防止在低照度情况下影响系统的探测能力。

s13：将融合后的高频信息图像和融合后的低频信息图像融合，得到融合后的图像。

在具体实施时，在将融合后的高频信息图像和融合后的低频信息图像融合之前还包括：将所述可见光图像的色彩传递到将两幅低频信息图像融合后的图像上。使用色彩传递算法将可见光图像的色彩传递到将两幅低频信息图像融合后的图像上，更为优选的，可以对高热目标进行暖色调处理，从而让目标在融合后图像中更加突出。

由上述内容可知，本实施例提供的红外光图像和可见光图像融合方法，实现了将红外光图像和可见光图像融合，融合后图像能够保持好的对比度。

相应的，请参考图2，本发明实施例还提供一种红外光图像和可见光图像融合系统，包括：

处理模块20，用于使用拉普拉斯算子分别对待处理的红外光图像和可见光图像处理，得到所述红外光图像的高频信息图像和低频信息图像以及所述可见光图像的高频信息图像和低频信息图像；

第一融合模块21，用于按照第一预设策略将所述红外光图像的高频信息图像和所述可见光图像的高频信息图像融合；

第二融合模块22，用于按照第二预设策略将所述红外光图像的低频信息图像和所述可见光图像的低频信息图像融合；

第三融合模块23，用于将融合后的高频信息图像和融合后的低频信息图像融合，得到融合后的图像。

本实施例提供的红外光图像和可见光图像融合系统，首先使用拉普拉斯算子分别对待处理的红外光图像和可见光图像处理，得到红外光图像的高频信息图像和低频信息图像以及可见光图像的高频信息图像和低频信息图像，然后，按照第一预设策略将红外光图像的高频信息图像和可见光图像的高频信息图像融合，按照第二预设策略将红外光图像的低频信息图像和可见光图像的低频信息图像融合，进一步将融合后的高频信息图像和融合后的低频信息图像融合，得到融合后的图像。本实施例红外光图像和可见光图像融合系统，实现了将红外光图像和可见光图像融合，融合后图像能够保持好的对比度。

具体可选的，所述第一预设策略包括：若所述红外光图像的高频信息图像的绝对值大于所述可见光图像的高频信息图像的绝对值，则融合图像时设置所述红外光图像的高频信息图像的权重大于所述可见光图像的高频信息图像的权重，若所述可见光图像的高频信息图像的绝对值大于所述红外光图像的高频信息图像的绝对值，则融合图像时设置所述可见光图像的高频信息图像的权重大于所述红外光图像的高频信息图像的权重。

具体可选的，所述第二预设策略包括：若所述红外光图像的低频信息图像的灰度值大于所述可见光图像的低频信息图像的灰度值，则融合图像时设置所述红外光图像的低频信息图像的权重大于所述可见光图像的低频信息图像的权重，若所述可见光图像的低频信息图像的灰度值大于所述红外光图像的低频信息图像的灰度值，则融合图像时设置所述可见光图像的低频信息图像的权重大于所述红外光图像的低频信息图像的权重。

进一步优选的，本实施例系统还包括统计模块，用于根据所述可见光图像统计在拍摄所述可见光图像时可见光的照度情况。

所述第一融合模块用于将所述红外光图像的高频信息图像和所述可见光图像的高频信息图像融合包括：所述第一融合模块具体用于根据可见光的照度情况实时增减所述可见光图像的高频信息图像的增益。

或/和，所述第二融合模块用于将所述红外光图像的低频信息图像和所述可见光图像的低频信息图像融合包括：所述第二融合模块具体用于根据可见光的照度情况实时增减所述可见光图像的低频信息图像的增益。

进一步的，本实施例系统还包括上色模块，用于将所述可见光图像的色彩传递到将两幅低频信息图像融合后的图像上。

以上对本发明所提供的一种红外光图像和可见光图像融合方法及系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。