[发明专利]基于多尺度指导滤波的快速有效视频图像融合方法

权利要求书

1.一种基于多尺度指导滤波的快速有效视频图像融合方法，其特征在于，通过将输入的两幅图像互为指导进行多尺度分解，分别得到反映图像亮度和对比度的基础层，以及反映图像的大部分视觉信息的细节层，然后利用基础层和细节层各自的融合规则分别进行融合，最后经二尺度图像重构得到融合图像；

所述的互为指导进行多尺度分解，具体为：两幅源图像在k级的基础层其中：分别上一级的基础层，当k＝1时，分别代表两幅源图像I₁和I₂，在每一级中，一幅图像的基础层作为另一幅图像的指导图像并且进行边缘保护平滑处理；用于在每个级别上提供源图像的重要信息细节层

所述的融合规则，采用细节层的绝对值作为显著图进行权重图的生成，从而能够在不同层次上提供源图像的显著信息，该权重图通过归一化显著图来确定：其中：||代表取绝对值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述的互为指导是指：两幅图像，一幅作为输入图像，另一幅作为指导图像，通过指导滤波得到第一个滤波输出后，输入图像和指导图像互换，指导滤波后得到第二个滤波输出。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征是，所述的指导滤波具体为：在以像素g为中心的窗口ω _g 中，滤波输出q由指导图像I经过线性变换得到：q_i＝a_gI_i+b_g,其中：a_g，b_g为ω_g中保持不变的线性系数；为确定其值，需要使滤波输出q与输入图像p的相差最小，则利用：其中：ε为正则化系数，防止a_g变得过大；利用线性回归方法得到：其中：μ_g和分别为I在ω_g的均值与方差，|ω|为ω_g中的像素个数，为p在ω_g中的均值。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征是，将已经配准好的两幅多源图像I₁(x,y)和I₂(x,y)作为源图像，I₁(x,y)＝I₂(x,y)或I₁(x,y)≠I₂(x,y)。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述的融合，包括细节层融合和基础层融合，其中：细节层的融合通过由权重图W_n决定，然后线性组合得到融合细节层：融合基础层B_F通过取两幅源图像的最终基础层平均值得到：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述的二尺度图像重构，利用融合基础层B_F和融合细节层D_F的线性组合合成融合图像：F＝B_F+D_F。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征是，当所述图像为彩色图像时，通过分别对R、G、B三个单独的颜色通道实施所述方法，再把三通道结果相加得到最终彩色融合图像。

8.一种实现权利要求1～7中任一所述方法的系统，其特征在于，包括：输入模块、多尺度分解模块、融合模块、重构模块和输出模块，其中：输入模块与多尺度分解模块相连，传输两幅源图像信息；多尺度分解模块与融合模块相连，传输分解后的基础层和细节层信息；融合模块与重构模块相连，传输融合基础层和融合细节层信息；重构模块与输出模块相连，传输重构后的融合图像信息。