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结构优化型颜色传递融合方法

电子学报 2011年第1期39卷 213-218页

作者：李光鑫徐抒岩董吉洪中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033

提出一种红外和可见光图像的快速彩色图像融合算法:结构优化型颜色传递融合方法.算法直接用灰度融合图像和源多波段图像的差异信号构成源YCBCR分量,然后在YCBCR空间运用统计颜色传递技术形成一幅具有与目标图像相似色彩效果的彩色融合图... 详细信息

提出一种红外和可见光图像的快速彩色图像融合算法:结构优化型颜色传递融合方法.算法直接用灰度融合图像和源多波段图像的差异信号构成源YCBCR分量,然后在YCBCR空间运用统计颜色传递技术形成一幅具有与目标图像相似色彩效果的彩色融合图像.文中从数学上证明了YUV等符合通用YCBCR空间模型的颜色空间也可用于本文算法,所产生的融合结果与用YCBCR空间得到的结果相同.算法不仅限于融合红外和可见光图像,还可以用于融合其他谱段的双波段图像.实验结果表明,提出的彩色图像融合算法能够有效地生成一幅具有自然日光色彩效果的融合图像,算法中即使采用像素平均法进行灰度融合同样可以获得令人满意的融合效果.

关键词：彩色图像融合颜色传递 YCBCR变换红外图像可见光图像

基于YUV空间色彩传递的可见光/热成像双通道彩色成像系统

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兵工学报 2009年第1期30卷 30-35页

作者：史世明王岭雪金伟其赵源萌北京理工大学信息科学技术学院北京100081

实现了基于DSP/FPGA的可见光与热成像双通道图像实时融合系统。选用Altera公司的Cyclone Ⅱ FPGA首先对可见光和红外热图像进行彩色融合,再利用TI公司的TMS320DM642实现YUV空间的色彩传递,将白天光照下彩色图像的颜色信息传递给融合图像... 详细信息

实现了基于DSP/FPGA的可见光与热成像双通道图像实时融合系统。选用Altera公司的Cyclone Ⅱ FPGA首先对可见光和红外热图像进行彩色融合,再利用TI公司的TMS320DM642实现YUV空间的色彩传递,将白天光照下彩色图像的颜色信息传递给融合图像,使其更接近自然色彩,尽可能反映出更丰富的场景信息。文章阐述了系统原理、特点和功能,经实验证实,本系统可以实时实现树林、陆地背景下有效的色彩传递。

关键词：计算机应用色彩传递彩色图像融合红外可见光

基于多尺度变换的红外与可见光图像融合算法研究

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基于多尺度变换的红外与可见光图像融合算法研究

作者：罗高鹏合肥工业大学

学位级别：硕士

红外与可见光图像融合是异类多传感器图像融合技术的一个重要分支。图像融合可有效地利用红外图像中的目标特征与可见光图像中的场景细节,更全面精确地描述所研究的对象,在场景监视、战场侦察、资源探测等领域均具有重要的应用价值,近... 详细信息

红外与可见光图像融合是异类多传感器图像融合技术的一个重要分支。图像融合可有效地利用红外图像中的目标特征与可见光图像中的场景细节,更全面精确地描述所研究的对象,在场景监视、战场侦察、资源探测等领域均具有重要的应用价值,近年来还被广泛应用于环境监测的许多方面。论文主要研究基于多尺度变换的红外与可见光图像融合技术,对常见多尺度变换算法,包括金字塔变换、小波变换、非下采样轮廓波变换、非下采样剪切波变换等进行了大量分析。在此基础之上,针对热烟羽红外与可见光成像特性,论文深入探讨了融合过程中的多尺度分解、重构,高低频子带融合规则的评估、选择和改进,主要研究工作包括:（1）针对非下采样轮廓波变换迭代滤波运算严重影响分解重构的效率的问题,提出了一种基于快速非下采样轮廓波变换的红外与可见光图像融合算法。改进的分解方法根据分解的尺度和方向级数分别卷积非下采样金字塔滤波器组和非下采样方向滤波器组中相应的滤波器,对源图像滤波直接生成子带图像,在提高图像分解速度的同时,也相应减少分解迭代滤波的运算量。低频系数融合采用基于区域能量的融合规则;高频系数融合提用一种基于自适应梯度的融合规则,通过高频子带图像的梯度图自适应地平衡高频系数的权重。（2）为了进一步提高图像的分解重构效率,提出基于快速非下采样剪切波变换的红外与可见光图像融合算法。改进的分解方法根据分解的尺度卷积非下采样金字塔滤波器组中相应的滤波器,用卷积结果对源图像进行滤波,直接生成子带图像。低频系数融合提出一种基于标准差的区域特性量测方法;最高频系数采用区域能量取大的融合规则;其他高频系数的融合提出了两种改进融合方法,分别将高频子带图像的区域标准差和改进的拉普拉斯能量和与梯度特性相结合,使融合结果中的边缘纹理信息更加明显。（3）在提出的改进融合算法基础上,结合目标提取,实现了红外与可见光图像的彩色融合。通过设定阈值对红外图像进行分割,利用IHS变换把可见光图像的色彩信息传递给背景区域,使其符合人眼视觉感知习惯,目标区域通过伪彩色变换处理,提供更加丰富的热烟羽目标温度分布细节信息。研究结果可用于获取热烟羽区域时空分布信息,提高对热烟羽目标的识别能力和对环境的释义能力,为环境的综合治理提供一定的科学依据。

关键词：红外与可见光图像图像融合非下采样轮廓波变换非下采样剪切波变换彩色图像融合

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多传感器图像彩色融合方法研究

多传感器图像彩色融合方法研究

作者：孙凤梅湖南大学

学位级别：硕士

随着图像传感器技术的发展,多传感器图像融合技术应运而生,并广泛应用于军事侦察、医学诊断、遥感、智能机器人等领域。然而当前图像融合技术主要集中于对图像灰度融合的研究,图像的彩色融合则研究相对较少。由于彩色图像有着灰度图像... 详细信息

随着图像传感器技术的发展,多传感器图像融合技术应运而生,并广泛应用于军事侦察、医学诊断、遥感、智能机器人等领域。然而当前图像融合技术主要集中于对图像灰度融合的研究,图像的彩色融合则研究相对较少。由于彩色图像有着灰度图像无可比拟的良好可视性且包含更多的信息量,使得各相关领域对彩色图像融合技术的需要越来越迫切。本文主要研究了多传感器图像的彩色融合算法。本文首先介绍并实现了几种典型的彩色图像融合算法,分析了其融合原理及各自的优缺点。其次,根据可见光图像与红外图像的不同特点,本文提出了一种基于Curvelet变换的彩色图像融合算法,这种算法将可见光图像分别与红外图像及其负像进行融合,彩色映射规则符合人眼视觉特性。实验表明,最终得到的彩色融合图像在色彩上更丰富,包含更多的细节,直觉上更容易辨认。针对假彩色方法所得到的融合图像色彩不自然的不足,提出了一种基于区域识别的多传感器图像彩色融合的方法。该方法引入了图像分割、目标识别、图像融合以及色彩传递等技术,将灰度图像分区域的进行色彩传递。实验结果显示,该方法得到的融合图像更有利于人眼对环境和目标的理解和判断,色彩自然。本文还研究了多传感器图像彩色融合的主观与客观评价指标,对各种彩色图像融合结果作了分析和评价。最后对本文的工作进行了总结,并结合彩色融合技术可能的发展方向,指出下一步研究中需要做的工作。

关键词：彩色图像融合曲波变换多尺度归一化割支持向量机区域识别色彩传递

基于变换域PCNN的近红外与彩色可见光融合

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光谱学与光谱分析 2021年第7期41卷 2023-2027页

作者：沈瑜苑玉彬彭静兰州交通大学电子与信息工程学院甘肃兰州730070

针对近红外与彩色可见光图像融合后对比度低、细节丢失和颜色失真等问题,提出一种基于多尺度变换和自适应脉冲耦合神经网络(PCNN-pulse coupled neural network,PCNN)的红外与彩色可见光图像融合的新算法。首先将彩色可见光图像转换到HS... 详细信息

针对近红外与彩色可见光图像融合后对比度低、细节丢失和颜色失真等问题,提出一种基于多尺度变换和自适应脉冲耦合神经网络(PCNN-pulse coupled neural network,PCNN)的红外与彩色可见光图像融合的新算法。首先将彩色可见光图像转换到HSI(hue saturation intensity)空间,HSI色彩空间包含亮度、色度和饱和度三个分量,并且这三个分量互不相关,因此利用这个特点可对三个分量分别进行处理。将其亮度分量与近红外图像分别进行多尺度变换,变换方法选择Tetrolet变换。变换后分别得到低频和高频分量,针对图像低频分量,提出一种期望最大的低频分量融合规则;针对图像高频分量,采用高斯差分算子调节PCNN模型的阈值,提出一种自适应的PCNN模型作为融合规则。处理后的高低频分量经过Tetrolet逆变换得到的融合图像作为新的亮度图像。然后将新的亮度图像和原始的色度和饱和度分量反向映射到RGB空间,得到融合后的彩色图像。为了解决融合带来的图像平滑化和原始图像光照不均的问题,引入颜色与锐度校正机制(colour and sharpness correction,CSC)来提高融合图像的质量。为了验证方法的有效性,选取了5组分辨率为1024×680近红外与彩色可见光图像进行试验,并与当前高效的四种融合方法以及未进行颜色校正的本方法进行了对比。实验结果表明,同其他图像融合算法进行对比分析,该方法在有无CSC颜色的情况下均能保留最多的细节和纹理,可见度均大大提高,同时本方法的结果在光照条件较弱的情况下具有更多的细节和纹理,均具有更好的对比度和良好的色彩再现性。在信息保留度、颜色恢复、图像对比度和结构相似性等客观指标上均具有较大优势。

关键词：彩色图像融合 Tetrolet变换期望最大算法自适应脉冲耦合神经网络

双波长相移数字全息术的相移值抽取及物光再现

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双波长相移数字全息术的相移值抽取及物光再现

作者：袁红光中国石油大学（华东）

学位级别：硕士

相对于传统光学全息术，数字全息避免了传统全息的湿处理及难以精确复位等不便之处。利用现代数字记录器件和计算机图像处理技术，可以方便准确地对数据及图像进行各种操作，现已被广泛应用于科学研究、工程技术和生物医学等诸多领域。... 详细信息

相对于传统光学全息术，数字全息避免了传统全息的湿处理及难以精确复位等不便之处。利用现代数字记录器件和计算机图像处理技术，可以方便准确地对数据及图像进行各种操作，现已被广泛应用于科学研究、工程技术和生物医学等诸多领域。相移方法被引入数字全息后，形成相移数字全息。相移数字全息利用相移干涉术（Phase-Shifting Interferometry，简称PSI），通过计算消除同轴数字全息再现时的零级项和孪生像，解决了离轴数字全息中离轴要求与光电记录介质分辨率低的矛盾，提高了技术实用性，降低了光路设计与调节的难度，减小了误差影响，自动消除了传统全息中孪生像和零级项干扰。在相移数字全息术的算法研究中，主要有定步长算法、等步长算法及广义相移算法。定步长算法要求相移值确定，等步长算法要求各步相移值严格相等，实验开始前需要对相移器进行定标，且实验结果会受到相移精度的影响。广义相移算法能够自动抽取相移值，实验中无需对相移器定标，消除了对相移器精度的依赖，具有较好的发展前景。其中，两步广义相移数字全息具有需要干涉图数目少、精度高的优点。在现有两步广义相移数字全息算法中引入双波长或多波长算法，能够扩大相移值抽取范围，进一步推广其应用。本文简要介绍了数字及相移数字全息术的发展及应用，阐述了相移数字全息术的基本原理，包括相移值抽取、物光再现以及波前误差自动校正的原理和相应公式算法等。针对双波长相移数字全息相移值抽取和物光重建涉及的问题，本文在相移值抽取算法、物光再现算法、相应实验光路设计和具体实验等方面进行了研究。以现有两步广义相移数字全息算法为基础，引入双波长，提出了新的相移值抽取算法，可以将相移值抽取范围扩大一倍。文中也提出了一个简单的色差（根据抽样定理，不同波长物光会产生色光串扰）自动校正方法。另外，设计了适用于反射物体记录的正交实验光路和适用于多波长记录的矩形光路。使用正交光路进行实验获得了很清晰的一角硬币的像。在多波长实验中，以红光和绿光两种波长为光源，以分辨率板为记录物体，对文中方法进行了验证。实验结果表明，两种色光可以很好的融合在一起。

关键词：双波长相移数字全息相移抽取物光重建彩色图像融合

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基于多波段的彩色夜视技术的研究

基于多波段的彩色夜视技术的研究

作者：孟凡龙南京理工大学

学位级别：硕士

彩色夜视技术是当前国内外军事研究领域研究的热点技术,彩色夜视不仅能够改善夜视系统的成像图像质量,而且能够增加夜视图像彩色信息,从而提高了目标识别率。本文研究分析了红外图像和微光图像的成像原理及成像特性,深入研究了NRL、MIT... 详细信息

彩色夜视技术是当前国内外军事研究领域研究的热点技术,彩色夜视不仅能够改善夜视系统的成像图像质量,而且能够增加夜视图像彩色信息,从而提高了目标识别率。本文研究分析了红外图像和微光图像的成像原理及成像特性,深入研究了NRL、MIT、TN0、Toet等经典的图像彩色化方法,为获得丰富的夜视图像彩色信息,针对色彩传递彩色化后使得夜视图中的红外热目标与背景之间的差异被削弱的问题,在研究人眼对图像的视觉特性基础上,提出了一种基于人眼视觉特性和(?)YUV空间色彩传递的自然感彩色融合方法,该彩色夜视方法能够综合红外图像以及微光图像特征进行彩色融合,同时对融合后的红外热目标进行增强,改善目标与背景之间的色彩差异。在上述研究的基础上,搭建了由红外热像仪和微光夜视仪构成的双通道彩色夜视装置,进行了夜视图像彩色化实验,取得了良好的彩色显示效果。

关键词：彩色夜视微光红外色彩传递彩色图像融合

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光学仪器遥感、空间光学仪器

中国光学(中英文) 2006年第4期 105-107页

光学精密工程1-12期(第21卷)2013年(月刊)总目次

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光学精密工程 2013年第12期 1-30页