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技术名称:基于响尾蛇机制的图像融合技术
日期:2018-03-02 点击:

持有人:徐宗本 孙剑 韩崇昭

代表专利或成果:国家科技进步二等奖(2011-J-220-2-03)

技术内容:

    图像信息融合是指对不同传感器所采集的图像, 通过融合不同图像的互补信息形成一幅满足特定需求的新图像的过程, 它广泛应用于军事侦察、航空航天、医学等领域。响尾蛇是一种同时具备光眼和热眼的特殊动物,它的视顶盖双模式细胞能够同时接收并配准可见光信息和红外光信息(图1)。可见光图像通常记录环境场景中的可见光信息,而红外光图像则记录环境中的场景物体的温度,物体温度越高,则红外图像亮度越大;响尾蛇双模式细胞可通过六种协同作用(或、红外增强可见、可见增强红外、与、红外抑制可见、可见抑制红外)实现可见光与红外光图像互补与融合,以更好地感知外界环境。

我们通过模拟响尾蛇机理, 提出并发展了一套有效的可见光/红外光图像信息融合方法。 新方法的核心思想是在反映图像细节信息的梯度场内进行可见/红外图像梯度信息的融合,融合权重通过马尔可夫随机场结合图像块的结构显著度确定, 进而通过求解泊松方程来从融合梯度场中构造新图像。算法计算流程如图2所示,其基本步骤包括梯度场计算、融合权重粗估计、融合权重的马尔可夫随机场精估计、梯度场融合、泊松方程图像重建。实验证明,所提出的方法可以很好地实现可见/红外图像高频信息的融合而无需进行低频信息的融合(参见图3)。相对于已有图像融合算法,所提出的融合算法能更好的综合可见光与红外光各自优势, 获得目标增强的融合效果。

       红外光图像,可见光图像

 

 

 

评价及应用情况:

相关研究成果发表于信息融合领域著名的国际期刊“Information Fusion”,论文2013年名列该期   刊“Most downloaded paper”第五位;新方法作为“多源异构信息融合系统”的一部分, 已成功应用于国家某工程型号任务,并于2011年获国家科技进步二等奖一项:基于异构信息融合的非线性动态系统估计技术与应用。

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