基于区域分割和非采样Contourlet变换的红外和可见光 - 激光与红外.PDF

第４０卷　 第１１期　 　 　　　　　　　　　　　　　激 光 与 红 外 Ｖｏｌ．４０，Ｎｏ．１１ 　 ２０１０年１１月　 　 　　　　　　　　　　　　ＬＡＳＥＲ　＆　ＩＮＦＲＡＲＥＤ Ｎｏｖｅｍｂｅｒ，２０１０ 　　文章编号：１００１５０７８（２０１０）１１１２５００８ ·图像与信号处理 · 基于区域分割和非采样 Ｃｏｎｔｏｕｒｌｅｔ变换的红外和可见光图像融合 １，２ １ １，２ １，２ 杨粤涛 ，朱　明 ，贺柏根 ，高　文 （１．中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林 长春 １３００３３；２．中国科学院研究生院，北京 １０００３９） 摘　要：针对同一场景的红外和可见光图像，提出一种基于ＯＴＳＵ递归分割算法的区域分割和 非采样Ｃｏｎｔｏｕｒｌｅｔ变换的红外和可见光图像融合算法。首先，对红外和可见光图像进行区域分 割和区域关联，关联映射图分为目标区域、背景区域和灰度区域。随后，应用ＮＳＣＴ变换对图 像进行多尺度、多方向分解，按照关联映射图中三个区域对ＮＳＣＴ分解后的高低频子带系数进 行区域划分，根据不同区域的特性在ＮＳＣＴ域设计不同的融合规则。最后，进行重构得到融合 图像。对三组不同场景图像的实验结果进行主观目视判别和客观性能评价，对比基于像素和 邻域能量的融合算法，本文算法不仅能较全面的保持可见光图像中的光谱信息，而且能够有 效、准确的提取红外图像的热目标信息，优于传统的基于像素和邻域能量的融合算法，可获得 较理想的融合图像。 关键词：图像融合；非采样Ｃｏｎｔｏｕｒｌｅｔ变换；区域分割；区域关联；融合规则 中图分类号：ＴＰ３９１．４　　　文献标识码：Ａ Ｆｕｓｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍｆｏｒｉｎｆｒａｒｅｄａｎｄｖｉｓｉｂｌｅｌｉｇｈｔｉｍａｇｅｓｂａｓｅｄｏｎｒｅｇｉｏｎ ｓｅｇｍｅｎｔａｔｉｏｎａｎｄＮＳＣＴ １，２ １ １，２ １，２ ＹＡＮＧＹｕｅｔａｏ ，ＺＨＵＭｉｎｇ，ＨＥＢａｉｇｅｎ ，ＧＡＯＷｅｎ （１．ＣｈａｎｇｃｈｕｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＯｐｔｉｃｓ，ＦｉｎｅＭｅｃｈａｎｉｃｓａｎｄＰｈｙｓｉｃｓ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ１３００３３，Ｃｈｉｎａ； ２．ＧｒａｄｕａｔｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００３９，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍｅｄａｔｔｈｅｉｎｆｒａｒｅｄａｎｄｖｉｓｉｂｌｅｌｉｇｈｔｉｍａｇｅｓｉｎｔｈｅｓａｍｅｓｃｅｎｅ，ａｆｕｓｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍｂａｓｅｄｏｎｒｅｇｉｏｎｓｅｇ ｍｅｎｔａｔｉｏｎａｎｄｎｏｎｓｕｂｓａｍｐｌｅｄｃｏｎｔｏｕｒｌｅｔｔｒａｎｓｆｏｒｍ（ＮＳＣＴ）ｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．Ｆｉｒｓｔｌｙ，ｒｅｇｉｏｎａｌｓｅｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ ａｎｄｒｅｇｉｏｎａｌａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎａｒｅｕｓｅｄｉｎｔｈｅｉｎｆｒａｒｅｄａｎｄｖｉｓｉｂｌｅｌｉｇｈｔｉｍａｇｅｓ，ｔｈｅｊｏｉｎｔｒｅｇｉｏｎｍａｐｉｓｄｉｖｉｄｅｄｉｎｔｏｔｈｅｔａｒｇｅｔ ａｒｅａ，ｔｈｅｂａｃｋｇｒｏｕｎｄａｒｅａａｎｄｇｒａｙａｒｅａ．Ｔｈｅｎ，ｔｈｅｓｏｕｒｃｅｉｍａｇｅｓａｒｅｐｅｒｆｏｒｍｅｄｔｏｍｕｌｔｉｓｃａｌｅａｎｄｍｕｌｔｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎｄｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎＮＳＣＴｄｏｍａｉｎ，ａｆｔｅｒｗｈｉｃｈｂｏｔｈｌｏｗｐａｓｓｓｕｂｂａｎｄｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓａ