[发明专利]一种基于图像融合的彩色图像增强方法

权利要求书

1.一种基于图像融合的彩色图像增强方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤(1)：利用加权最小二乘滤波器(WLS)对可见光图像和近红外图像分别进行滤波获得各自的滤波图，即为图像的基本层；

步骤(2)：根据步骤(1)得到的滤波结果，利用原图分别减去各自的基本层即可得到图像的细节层；

步骤(3)：为了充分利用光照信息，对可见光图像和近红外图像基本层进行图像拉普拉斯金字塔分解。

步骤(4)：将获得的可见光图像和近红外图像的拉普拉斯金字塔，从金字塔顶层开始，逐层进行融合并重建金字塔到下一层，直到金字塔重建回底层，从而得到融合基本层；

步骤(5)：计算可见光图像和近红外图像细节层的局部能量和权重，并进行加权融合，得到融合细节层；

步骤(6)：将获得的融合基本层和融合细节层相加，得到最终的融合图像。

2.根据权利要求1所述的一种基于图像融合的彩色图像增强方法，其特征在于，所述步骤(1)中，对可见光图像(I_VIS)和近红外图像(I_NIR)进行加权最小二乘滤波公式为：

I＝W_λ(g)＝(1+λL_g)^-1g，

其中g为待滤波图像，λ为平滑因子，L_g是优化矩阵形式，D_x,D_y别是两个方向的前向差分，A_x,A_y表示滤波权重。对可见光图像和近红外图像分别进行加权最小二乘滤波，获得对应的基本层图像，分别记为B_VIS,B_NIR。

3.根据权利要求2所述的一种基于图像融合的彩色图像增强方法，其特征在于，所述步骤(2)中，对所述步骤(1)获得的基本层，用原图分别与各自的基本层相减，即可得到图像的细节层，具体的公式为：

D＝I-B,

其中I为原图，B为步骤(1)所述基本层。可见光图像和近红外图像的细节层分别为D_VIS＝I_VIS-B_VIS,D_NIR＝I_NIR-B_NIR。

4.根据权利要求3所述的一种基于图像融合的彩色图像增强方法，其特征在于，所述步骤(3)中，可见光图像和和近红外图像拉普拉斯金子塔构建的具体步骤为：

首先构建两者的高斯金字塔，高斯金字塔通过对图像应用高斯滤波和下采样运算构建，具体的高斯金字塔构建公式为：

其中GP表示金字塔的采样函数，N表示金字塔层数，k表示第k层金字塔，具体的，ω表示高斯滤波核，↓表示对图像进行下采样，I_k即表示图像的第k层的高斯金字塔图像；

对可见光图像和近红外图像的基本层分别应用高斯金字塔采样算子构建对应的高斯金字塔，记为G_VIS,k,G_NIR,k；

根据获得的高斯金字塔，进一步构建图像拉普拉斯金字塔，其具体公式可以表示为：

其中G_k为高斯金字塔的第k层图像，↑表示图像上采样，拉普拉斯金字塔的第N层即为高斯金字塔的第N层。根据上述公式构建的可见光图像和近红外图像的拉普拉斯金字塔分别记为L_VIS,k,L_NIR,k。