[发明专利]基于小波分解和双边滤波的低光度图像对融合方法

摘要

本发明公开了一种基于小波分解和双边滤波的低光度图像对融合方法。在低光度条件下拍摄获得短曝光和长曝光两张图像，为获得一张高质量图像，本发明选取短曝光图像作为参考图，利用全局直方图匹配调整亮度和色彩，同时长曝光图像向短曝光图像配准对齐。配准后的两张图像分别进行小波分解，对短曝光图像的低频次带进行双边滤波，高频次带进行硬阈值滤波达到降低噪声的效果，随后根据次带强度差值计算每层次带的融合权重图，依据融合权重图对短曝光图像各层次带和长曝光图像各层次带进行次带重构，最终小波合成重构的次带得到结果图像。本发明方法即保持了短曝光图像的边缘锐度又保留了长曝光图像的亮度与色彩，且有效抑制了噪声。

主权项

1.一种基于小波分解和双边滤波的低光度图像对融合方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)对输入图像进行小波分解与多尺度双边滤波，具体是：(1.1)首先参照长曝光图像对短曝光图像进行全局直方图匹配，然后参照直方图匹配后的短曝光图像对长曝光图像进行配准对齐；(1.2)对步骤(1.1)处理后的两张图像分别进行小波分解，生成相应的短曝光图像次带集和长曝光图像次带集；(1.3)利用步骤(1.2)获得的短曝光图像次带集中的高频次带估计各层次带的噪声方差；(1.4)对步骤(1.2)获得的短曝光图像次带集的低频次带进行双边滤波，高频次带集进行硬阈值滤波，达到抑制噪声目的；(2)利用步骤(1.2)得到的长曝光图像次带集与步骤(1.4)降噪处理后的短曝光图像次带集，得到对应次带的差值，进而估计鬼影检测阈值，得到与次带对应的融合权重图，具体是：(2.1)计算步骤(1.2)得到的长曝光图像次带集与步骤(1.4)降噪处理后的短曝光图像次带集的相应次带差值的绝对值；(2.2)利用各层次带差值绝对值的中值估计鬼影检测阈值；(2.3)利用各层次带差值的绝对值和估计的鬼影检测阈值得到融合权重图，并利用导向滤波对融合权重图做平滑处理；(3)重建次带集得到结果图像，具体是：(3.1)利用步骤(1.2)得到的长曝光图像次带集、步骤(1.4)去噪处理后的短曝光图像次带集、及步骤(2.3)平滑处理后的融合权重图构建新的次带集；(3.2)利用小波合成步骤(3.1)构建的次带集，得到最终结果图像。