1.一种基于透射图融合的红外图像增强方法,其特征是,包括以下过程:S1,利用聚类算法在不同尺度下对图像分别进行欠分割和超分割,产生两幅聚类分割结果;
S2,针对两幅聚类分割结果,利用图像纯像素先验分别生成两幅透射图;
S3,为各透射图构建融合权重图,为各透射图及其融合权重图构建图像金字塔结构模型,并进行逐层融合从而获得融合后的透射图;
S4,基于变分模型对融合后的透射图进行保边平滑处理从而获得优化后的透射图;
S5,利用优化后的透射图获得增强后的红外图像;
S3中,为各透射图构建融合权重图,为各透射图及其融合权重图构建图像金字塔结构模型,并进行逐层融合从而获得融合后的透射图具体包括以下过程:
1)构建显著性权重图,对透射图中所包含的纹理细节进行筛选;
显著性权重图构建算法如下:
式中: 是透射图tl(x,y)所对应的显著性权重图;mean(·)是全局均值计算;
blur(·)是模糊处理;
2)构建清晰度差异性权重图;
构建清晰度差异性权重图如下:
式中: 是透射图tl(x,y)所对应的清晰度差异性权重图; 是透射图tl(x,y)中数值最高的前5%的透射率;μ(·)是标准差函数;σ=0.2;
3)基于图像金字塔模型的透射图融合
对各透射图所对应的权重图进行正则化处理如下:为透射图tl(x,y)建立J层高斯金字塔模型 为融合权重图建立J层拉普拉斯金字塔模型
将 和 中所对应的各层分量进行合成,从而获得融合后的金字塔模型Fj,再利用上采样算子对金字塔模型Fj进行重建,从而获得融合后的透射图tf,具体过程如下:
2.根据权利要求1所述的一种基于透射图融合的红外图像增强方法,其特征是,S1中,尺度分别选取3和60进行欠分割和超分割。
3.根据权利要求1所述的一种基于透射图融合的红外图像增强方法,其特征是,S2中,利用图像纯像素先验在不同聚类结果的各子区域内分别进行独立的透射率估计,具体过程如下:式中:ξ(·)是纯像素比例统计函数,用于对增强后的图像进行纯像素比例统计;对I1和I2的各子区域集分别进行独立的透射率估计,便可得到I1和I2对应的透射图t1和t2。
4.根据权利要求1所述的一种基于透射图融合的红外图像增强方法,其特征是,S4中,基于变分模型对融合后的透射图进行保边平滑处理从而获得优化后的透射图,其具体优化过程表述如下:式中: 是优化后的透射图; 项用来确保透射图的光滑特性; 项保证了 与tf之间的相似性; 项用于保持透射图中的重要边缘特征。
5.根据权利要求4所述的一种基于透射图融合的红外图像增强方法,其特征是,S5中,利用优化后的透射图获得增强后的红外图像的过程为:将优化后的透射图 代入公式(9),即可得到增强后的红外图像I′(x,y)。