[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

说明书

本发明属于图像融合方法，为解决目前高低增益两幅图像融合常采用的阈值比较法，使用前工作量大，若使用过程中由于外界环境的变化导致阈值漂移，则必须重新进行标定，以及正常融合时，饱和区域和非饱和区域的过渡带容易出现波纹，导致融合效果不佳的技术问题，提供一种基于图像梯度比较的图像融合方法、计算机可读存储介质及终端设备。其中，融合方法利用高增益图像像素饱和时测量值比实际值小的规律，通过对高增益图像和低增益图像像素的水平方向和竖直方向梯度之和的比较，实现大动态范围图像融合。计算机可读存储介质及终端设备执行上述融合方法。

技术领域

本发明属于图像融合方法，具体涉及一种基于图像梯度比较的图像融合方法、计算机可读存储介质及终端设备。

背景技术

图像诊断在物理和生物研究中应用广泛，是发现新现象和研究新机理的重要手段。尤其在爆轰效应、等离子体实验、生物影像和生物医学等研究领域中，所要诊断测试的目标图像往往具有很大的动态范围，从而要求成像系统也具有很大的动态范围。

目前，通过使用双增益图像传感器，或多次曝光技术获取高低增益两幅图像，并进行融合获得大动态范围图像，是一种应用广泛的成像技术。其中，高低增益图像的融合效果对获取高质量的大动态范围图像至关重要。

在现有技术中，对高低增益两幅图像融合的方法有很多种，其中的阈值比较法是一种发展较早、应用比较广泛的融合方法。它的原理是：首先，在不同强度的平场光照条件下对图像传感器进行曝光，然后，计算得到高增益输出的光照强度线性度曲线，在线性度曲线上标定出线性范围，并确定在线性范围内的最大像素值(即阈值)；在正常工作状态下对图像进行融合时，如果高增益图像的像素值小于阈值，则对应位置融合图像的像素值为高增益图像的像素值，否则为低增益图像的像素值乘以增益比。但是，这种方法要求对每个成像系统都进行高增益输出线性阈值的标定，使用前工作量大，如果使用过程中由于外界环境的变化导致阈值漂移，则必须重新进行标定，否则无法正确融合，即使在正常融合时，饱和区域和非饱和区域的过渡带也容易出现波纹问题，导致融合效果不佳。

发明内容

本发明为解决目前高低增益两幅图像融合广泛采用的阈值比较法，使用前工作量大，若使用过程中由于外界环境的变化导致阈值漂移，则必须重新进行标定，以及正常融合时，饱和区域和非饱和区域的过渡带容易出现波纹，导致融合效果不佳的技术问题，提供一种基于图像梯度比较的图像融合方法、计算机可读存储介质及终端设备。

本发明的发明构思是：利用高增益图像像素(接近)饱和时，其测量值比实际值小的规律，通过对高增益图像和低增益图像像素的水平方向和竖直方向梯度之和的比较，实现大动态范围图像融合。

为实现上述发明目的和发明构思，本发明提供如下技术方案：

一种基于图像梯度比较的图像融合方法，其特殊之处在于，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；