基于目标增强的多波段夜视图像融合.docVIP

目标增强的彩色夜视算法 王玉金1 ，钱小燕1 ,花琦 1,王帮峰1 1.南京航空航天大学民航学院，南京，210016 摘要：在线性融合的基础上采用线性与非线性颜色迁移方法实现了彩色融合图像中目标增强的任务。首先将红外与可见光图像进行线性运算并映射至YUV图像的三通道中获得伪彩色融合图像；然后在全局颜色迁移的基础上，引入通道增强因子对融合图像的V通道进行颜色目标颜色增强，突出冷、热目标，同时抑制背景的红色分量；最后，引入颜色距离和误警率对融合质量进行客观评价。主客观对比均表明，该算法获得的融合图像目标突出，背景颜色自然，更易于目标识别。 关键词： 彩色夜视；图像融合；颜色迁移；颜色对比度增强 Color Night Vision Method For Target Enhancement Wang Yujin1, Qian Xiaoyan1, Hua qi1, Wang Bangfeng1 1.College of Civil Aviation Nanjing University of Aeronautics and Astronautics,Nanjing,210016 Abstract: Color contrast enhancement of target in color night vision method is presented in this paper based on linear fusion, which uses the linear and nolinear color transfer method. Firstly, the IR images and visual images are directly fused into the three componets of a YUV with a simple linear fusion strategy. Then, a color component stretch factor is introduced to transfer color to the fused false image with a natural day-time color image in a YUV space, which pop out hot targets and cold targets and restrain red color of image backgroud. Lastly, the function of the stretch factor is illustrated, meantime local color distance is presented to evaluate the effects of the fused image. The experiment results show that the final fused images express outstanding targets and natural color backgroud, which help to distinguish targets more easily. Keyword: color night vision; image fusion; color transfer; color contrast enhancement 0 引言 人类从外界获取信息的83%来自视觉, 但人眼视觉只响应很窄的可见光波段; 在微弱光照下, 人眼不仅逐渐失去颜色分辨能力, 甚至因灵敏度下降而无法获得场景图像. 微光夜视仪和红外热像仪等拓展了人类的光谱响应范围和黑暗中观察景物的能力, 多波段图像融合可以充分利用不同传感器的优势, 弥补单一传感器的不足[1]。彩色夜视融合技术是国内外研究的重点方向，在军事应用方面获得长足发展，受到西方发达国家的重视，美国更将“彩色夜视技术”作为在现代战争“共享黑暗”条件下，保持其夜视技术的关键技术之一重点发展。彩色夜视融合将来自于可见光（微光）、红外的两波段或多波段图像融合成一幅彩色图像，使得融合图像具有 与人眼视觉一致的色彩感觉，适合于人眼长时间观察。原则上，彩色图像在监视、侦察、安全应用方面优于单色灰度图像。人眼生理特性表明人眼一般只能识别和区分三四十级灰度差异，但可识别和区分数百种甚至上千种色彩。色彩能提高特征对比度，有助于更好的场景分割及目标识别。已经证实彩色图像在场景理解、反应时间、目标识别方面比灰度图像更快，更精确[2]，因此彩色融合有着不可比拟的优势。 彩色