基于红外与微光图像融合技术的彩色夜视系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105590305A(43)申请公布日2016.05.18(21)申请号201610123046.1(22)申请日2016.03.04(71)申请人温健阳地址211800江苏省南京市浦口区浦珠南路30号(72)发明人宫宁生温健阳陈岩(51)Int.Cl.G06T5/50(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图1页(54)发明名称基于红外与微光图像融合技术的彩色夜视系统(57)摘要基于红外与微光图像融合技术的彩色夜视系统，本发明涉及一种彩色夜视系统，特别是运用了将红外、微光两种夜视图像融合成像的技术。目前，主要的夜视设备有两种：红外热像仪、微光夜视仪。但是，第一种红外图像轮廓模糊、分辨率低、层次感差，成像不符合人眼视觉特性，不利于人眼观察。另一种微光夜视仪，容易受光照、天气等环境条件影响，在雨、烟、雾等恶劣条件下，图像细节损失严重。本发明提供一种不受天气、光照、烟雾影响，分辨率高，实时性好，细节丰富，符合人眼视觉特性，易于人员读识别、理解的彩色夜视系统。本发明使用图像金字塔方法，对同一场景、同一视角下的红外、微光两路夜视图像进行融合。再利用色彩传递快速算法，将白天自然场景下的色调传递给融合后的夜视图像。CN105590305ACN105590305A权利要求书1/1页1.本发明涉及一种彩色夜视系统，特别是运用了将红外、微光两种夜视图像融合成像的技术。2.根据权利要求1所述的基于红外与微光图像融合技术的彩色夜视系统，其特征是使用的图像融合算法是图像金字塔方法，其原理是：将参与融合的两幅图像分别分解为多尺度的金字塔图像序列，将低分辨率的图像在上层，高分辨率的图像在下层，上层图像的大小为前一次图像大小的1/4；层数为0,1,2……N；将所有图像的金字塔在相应层上以一定规则融合，就可得到合成金字塔，再将该合成金字塔按照金字塔生成的逆过程进行重构，得到融合金字塔，由融合金字塔恢复出融合后的图像；由于金字塔的分解算法、每层的融合算法不一样，可以衍生出多种金字塔融合算法，常见的有高斯金字塔、拉普拉斯金字塔、小波金字塔等。3.根据权利要求1所述的基于红外与微光图像融合技术的彩色夜视系统，其特征是夜视图像是彩色的，且颜色近似于同场景在自然光下的颜色。4.根据权利要求1所述的基于红外与微光图像融合技术的彩色夜视系统，其特征是彩色融合夜视图像的生成是快速、实时的。2CN105590305A说明书1/2页基于红外与微光图像融合技术的彩色夜视系统技术领域[0001]本发明涉及一种彩色夜视系统，特别是运用了将红外、微光两种夜视图像融合成像的技术。背景技术[0002]目前，主要的夜视设备有两种：红外热像仪、微光夜视仪。但是，第一种红外图像轮廓模糊、分辨率低、层次感差，成像不符合人眼视觉特性，不利于人眼观察。另一种微光夜视仪，容易受光照、天气等环境条件影响，在雨、烟、雾等恶劣条件下，图像细节损失严重。发明内容[0003]发明的目的：提供一种不受天气、光照、烟雾影响，分辨率高，实时性好，细节丰富，符合人眼视觉特性，易于人员读识别、理解的彩色夜视系统。[0004]本发明的技术：使用图像金字塔方法，对同一场景、同一视角下的红外、微光两路夜视图像进行融合。再利用色彩传递快速算法，将白天自然场景下的色调传递给融合后的夜视图像。[0005]本发明的效果：实现了微光和红外热成像的实时彩色融合，得到更为符合人眼视觉特点的彩色图像，有助于丰富图像信息。使用该系统，在夜晚、雾霾、雨雪等可见度很低的天气下，可以自然、直观地识别目标物体及其相对的背景位置信息。附图说明[0006]附图是发明结构示意图。具体实施方式[0007]本发明的实现主要分四个模块：图像预处理、图像融合、色彩传递、图像输出。[0008]模块一，图像预处理。该部分主要包括以下三个方面：图像获得、图像配准、图像增强。为了对景物微光图像和红外图像进行高质量的融合，必须先按照这两种成像机理和特点，获得同一场景、同一视角的原始图像。图像配准，需要微光、红外两路图像不仅要帧同步，还要同步精度到像素级，保证像素对齐。图像增强则对于图像融合奠定了较好的基础，为图像融合质量提供了保障。[0009]模块二，图像融合。本发明使用的图像融合算法是图像金字塔方法，其原理是：将参与融合的两幅图像分别分解为多尺度的金字塔图像序列，将低分辨率的图像在上层，高分辨率的图像在下层，上层图像的大小为前一次图像大小的1/4。层数为0,1,2……N。将所有图像的金字塔在相应层上以一定规则融合，就可得到合成金字塔，再将该合成金字塔按照金字塔生成的逆过程进行重构，得到融合金字塔，由融合金字塔恢复出融合后的图像。由于金字塔的分解算法、每层的融合算法不一样，可以衍生出多种金字塔融合