[发明专利]基于图像梯度比较的图像融合方法、存储介质及终端设备

权利要求书

1.一种基于图像梯度比较的图像融合方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，确定高增益图像和低增益图像来源的成像系统的高低增益比G；

S2，对所述成像系统曝光，获取高增益图像对应的去除本底的高增益图像P^H，以及低增益图像对应的去除本底的低增益图像P^L；

S3，对像素矩阵四个边角处，根据P^L在该处像素乘以G与P^H在该处像素的比较结果，确定P_1,b、P_a,b、P_a,1和P_1,1中的任一个像素值；

其中，P_1,b为待得到融合图像像素矩阵中第1行第b列的像素，P_a,b为待得到融合图像像素矩阵中第a行第b列的像素，P_a,1为待得到融合图像像素矩阵中第a行第1列的像素，P_1,1为待得到融合图像像素矩阵中第1行第1列的像素，a为像素矩阵的总行数，b为像素矩阵的总列数；

S4，根据步骤S3中确定的像素值，由该像素值所在行中其他像素位置P^L的水平方向梯度和P^H的水平方向梯度，确定待得到融合图像中该像素值所在行中其他像素位置的像素值，并由该像素值所在列中其他像素位置P^L的竖直方向梯度和P^H的竖直方向梯度，确定待得到融合图像中该像素值所在行中其他像素位置的像素值；

S5，对于待得到融合图像像素矩阵中的其他像素，按照由边缘向中间的顺序，根据P^L和P^H中各像素位置水平方向梯度和竖直方向梯度之和比较结果，确定其像素值，即得到融合图像中所有位置的像素，完成基于图像梯度比较的图像融合；

所述步骤S3具体为，选择P^L和P^H像素矩阵四个边角中的一处，若P^L在该处的像素与G的乘积大于P^H在该处的像素，则将待得到融合图像P在该处的像素设置为P^L在该处的像素与G的乘积；否则，将待得到融合图像P在该处的像素设置为P^H在该处的像素，即得到P_1,b、P_a,b、P_a,1和P_1,1中的任一个像素值；

步骤S4中，所述根据步骤S3中确定的像素值，由该像素值所在行中其他像素位置P^L的水平方向梯度和P^H的水平方向梯度，确定待得到融合图像中该像素值所在行中其他像素位置的像素值具体为，

若步骤S3得到的是P_1,1：

对于P^L像素矩阵中第一行的其他像素，从第二列开始按照列数从小到大的顺序计算各像素位置的水平方向梯度：

对于P^H像素矩阵中第一行的其他像素，从第二列开始按照列数从小到大的顺序计算各像素位置的水平方向梯度：

若步骤S3得到的是P_a,1：

对于P^L像素矩阵中最后一行的其他像素，从第二列开始按照列数从小到大的顺序计算各像素位置的水平方向梯度：

对于P^H像素矩阵中最后一行的其他像素，从第二列开始按照列数从小到大的顺序计算各像素位置的水平方向梯度：

若步骤S3得到的是P_1,b：

对于P^L像素矩阵中第一行的其他像素，从b-1列开始按照列数从大到小的顺序计算各像素位置的水平方向梯度：

对于P^H像素矩阵中第一行的其他像素，从b-1列开始按照列数从大到小的顺序计算各像素位置的水平方向梯度：

若步骤S3得到的是P_a,b：

对于P^L像素矩阵中最后一行的其他像素，从b-1列开始按照列数从大到小的顺序计算各像素位置的水平方向梯度：

对于P^H像素矩阵中最后一行的其他像素，从b-1列开始按照列数从大到小的顺序计算各像素位置的水平方向梯度：

其中，为P^L像素矩阵中第1行第j列的像素，为P^L像素矩阵中第a行第j列的像素，P_1,j-1为待得到融合图像像素矩阵中第1行第j-1列的像素，P_a,j-1为待得到融合图像像素矩阵中第a行第j-1列的像素，P_1,j+1为待得到融合图像像素矩阵中第1行第j+1列的像素，为P^H像素矩阵中第1行第j列的像素，为P^H像素矩阵中第a行第j列的像素，i＝1、2、……a，j＝1、2、……b；

对P^L和P^H像素矩阵中相同位置的水平方向梯度进行比较，若P^L的水平方向梯度大于P^H的水平方向梯度，则将待得到融合图像P在该处的像素设置为P^L在该处的像素与G的乘积，否则，将待得到融合图像P在该处的像素设置为P^H在该处的像素；

步骤S4中，所述由该像素值所在列中其他像素位置P^L的竖直方向梯度和P^H的竖直方向梯度，确定待得到融合图像中该像素值所在行中其他像素位置的像素值具体为，

若步骤S3得到的是P_1,1：

对于P^L像素矩阵中第一列的其他像素，从第二行开始按照行数从小到大的顺序计算各像素位置的竖直方向梯度：

对于P^H像素矩阵中第一列的其他像素，从第二行开始按照行数从小到大的顺序计算各像素位置的竖直方向梯度：

若步骤S3得到的是P_a,1：

对于P^L像素矩阵中第一列的其他像素，从a-1行开始按照行数从大到小的顺序计算各像素位置的竖直方向梯度：

对于P^H像素矩阵中第一列的其他像素，从a-1行开始按照行数从大到小的顺序计算各像素位置的竖直方向梯度：

若步骤S3得到的是P_1,b：

对于P^L像素矩阵中最后一列的其他像素，从第二行开始按照行数从小到大的顺序计算各像素位置的竖直方向梯度：

对于P^H像素矩阵中最后一列的其他像素，从第二行开始按照行数从小到大的顺序计算各像素位置的竖直方向梯度：

若步骤S3得到的是P_a,b：

对于P^L像素矩阵中最后一列的其他像素，从a-1行开始按照行数从大到小的顺序计算各像素位置的竖直方向梯度：

对于P^H像素矩阵中最后一列的其他像素，从a-1行开始按照行数从大到小的顺序计算各像素位置的竖直方向梯度：

其中，为P^L像素矩阵中第i行第1列的像素，为P^L像素矩阵中第i行第b列的像素，P_i-1,1为待得到融合图像像素矩阵中第i-1行第1列的像素，P_i+1,1为待得到融合图像像素矩阵中第i+1行第1列的像素，为P^H像素矩阵中第i行第1列的像素，P_i+1,b为待得到融合图像像素矩阵中第i+1行第b列的像素，为P^H像素矩阵中第i行第b列的像素；

对P^L和P^H像素矩阵中相同位置的竖直方向梯度进行比较，若P^L的竖直方向梯度大于P^H的竖直方向梯度，则将待得到融合图像P在该处的像素设置为P^L在该处的像素与G的乘积，否则，将待得到融合图像P在该处的像素设置为P^H在该处的像素；

步骤S5具体为，

若步骤S3得到的是P_1,1：

对于P^L像素矩阵中的其他像素，按照由边缘向中间的顺序计算各像素位置水平方向梯度和竖直方向梯度之和：

对于P^H像素矩阵中的其他像素，按照由边缘向中间的顺序计算各像素位置水平方向梯度和竖直方向梯度之和：

若步骤S3得到的是P_a,1：

对于P^L像素矩阵中的其他像素，按照由边缘向中间的顺序计算各像素位置水平方向梯度和竖直方向梯度之和：

对于P^H像素矩阵中的其他像素，按照由边缘向中间的顺序计算各像素位置水平方向梯度和竖直方向梯度之和：

若步骤S3得到的是P_1,b：

对于P^L像素矩阵中的其他像素，按照由边缘向中间的顺序计算各像素位置水平方向梯度和竖直方向梯度之和：

对于P^H像素矩阵中的其他像素，按照由边缘向中间的顺序计算各像素位置水平方向梯度和竖直方向梯度之和：

若步骤S3得到的是P_a,b：

对于P^L像素矩阵中的其他像素，按照由边缘向中间的顺序计算各像素位置水平方向梯度和竖直方向梯度之和：

对于P^H像素矩阵中的其他像素，按照由边缘向中间的顺序计算各像素位置水平方向梯度和竖直方向梯度之和：

其中，为P^L像素矩阵中第i行第j列像素处水平方向梯度和竖直方向梯度之和，为P^H像素矩阵中第i行第j列像素处水平方向梯度和竖直方向梯度之和，P_i-1,j为待得到融合图像第i-1行第j列的像素；P_i,j-1为待得到融合图像第i行第j-1列的像素；P_i+1,j为待得到融合图像第i+1行第j列的像素；P_i,j+1为待得到融合图像第i行第j+1列的像素；

对P^L和P^H像素矩阵中相同位置的和进行比较，若则将待得到融合图像P在该处的像素设置为P^L在该处的像素与G的乘积，否则，将待得到融合图像P在该处的像素设置为P^H在该处的像素，即得到融合图像中所有位置的像素，完成基于图像梯度比较的图像融合。