基于可见光图像和红外图像的色彩传递方法及系统与流程

本技术涉及图像处理，尤其是涉及一种基于可见光图像和红外图像的色彩传递方法及系统。

背景技术：

1、红外与可见光图像融合的色彩处理属于伪彩色处理。色彩传递是将参考图像的色彩分布传递到融合后的灰度图像中，以达到突出目标和提高对比度的目的。目前对于融合色彩处理主要是通过对参考图像和待处理图像的全局进行统计和计算；例如tno法是通过统计图像rgb或yuv各通道的全局均值和方差，然后通过传递公式，计算出每个像素处理后的相应数值；welsh算法也是针对图像全局处理。

2、现有技术的处理思路主要是通过对全局色彩进行计算，由此也决定了，现有技术的处理方法对色彩单一的图像效果较好；而图像中的场景内容复杂的情况下，采用现有技术进行色彩传递会出现串色，或者场景色彩浑浊，从而会造成图像的清晰度下降，图像清晰度下降可能会导致降低观察的速度和准确性。

技术实现思路

1、为了有助于解决图像中的场景内容复杂的情况下，采用现有技术进行色彩传递会出现串色或者场景色彩浑浊，从而造成图像清晰度下降，图像清晰度下降可能会导致降低观察的速度和准确性的问题，本技术提供一种基于可见光图像和红外图像的色彩传递方法及系统。

2、第一方面，本技术提供一种基于可见光图像和红外图像的色彩传递方法，采用如下技术方案：所述方法包括：

3、获取不同景物类型对应的参考图像，并根据所述参考图像构建字典库，所述字典库包括不同景物类型对应的景物字典；

4、获取原始可见光图像和原始红外图像，对所述原始可见光图像和所述原始红外图像进行灰度多尺度融合，并生成灰度融合图像；

5、对所述原始可见光图像和所述灰度融合图像根据预设图像块大小进行分块处理，生成若干可见光图像块和若干灰度融合图像块，所述可见光图像块与所述灰度融合图像块相对应且数量一致；

6、根据所述可见光图像块和字典库判断若干所述可见光图像块的类型，并将所述可见光图像块类型对应的参考图像的颜色采用色彩传递算法传递至所述灰度融合图像块，生成若干彩色融合图像块；

7、将若干所述彩色融合图像块拼接融合生成彩色图像。

8、在一个具体的可实施方案中，所述根据所述参考图像构建字典库包括：

9、对所有景物类型对应的所述参考图像按预设图像块大小进行图像分块处理，生成若干参考图像块；

10、提取若干所述参考图像块的特征信息，生成若干块特征向量；

11、将若干所述块特征向量组合生成参考图像特征向量，并根据所述参考图像特征向量生成所有景物类型对应的欠完备字典；

12、采用k-svd算法对每种景物类型对应的所述欠完备字典进行稀疏化，生成不同景物类型对应的景物字典；

13、所有景物类型对应的所述景物字典组合生成所述字典库。

14、在一个具体的可实施方案中，所述根据所述可见光图像块和字典库判断若干所述可见光图像块的类型包括：

15、提取所述可见光图像块的特征信息，生成若干可见光图像块特征向量；

16、根据当前所述可见光图像块可见光图像块特征向量，采用能量公式计算当前所述可见光图像块在各所述景物字典下的稀疏系数；

17、将计算得到的绝对值最大的稀疏系数对应的景物字典的景物类型设定为当前可见光图像块的类型；

18、依次计算并判断得到所有所述可见光图像块的类型。

19、在一个具体的可实施方案中，所述能量公式包括：

20、

21、其中，β表示稀疏系数，λ表示常数，dg表示所述参考图像特征向量，gi表示可见光图像块特征向量。

22、在一个具体的可实施方案中，在所述将若干所述彩色融合图像块拼接融合生成彩色图像之后，还包括：

23、采用滤波算法对融合生成的所述彩色图像进行滤波生成彩色清晰图像。

24、第二方面，本技术提供一种色彩传递装置，采用如下技术方案：所述装置包括：

25、字典库构建模块，用于获取不同景物类型对应的参考图像，并根据所述参考图像构建字典库，所述字典库包括不同景物类型对应的景物字典；

26、灰度图像生成模块，用于获取原始可见光图像和原始红外图像，对所述原始可见光图像和所述原始红外图像进行灰度多尺度融合，并生成灰度融合图像；

27、图像分割模块，用于对所述原始可见光图像和所述灰度融合图像根据预设图像块大小进行分块处理，生成若干可见光图像块和若干灰度融合图像块，所述可见光图像块与所述灰度融合图像块相对应且数量一致；

28、色彩传递模块，用于根据所述可见光图像块和字典库判断若干所述可见光图像块的类型，并将所述可见光图像块类型对应的参考图像的颜色采用色彩传递算法传递至所述灰度融合图像块，生成若干彩色融合图像块；

29、彩色图像生成模块，用于将若干所述彩色融合图像块拼接融合生成彩色图像。

30、在一个具体的可实施方案中，字典库构建模块具体用于：

31、对所有景物类型对应的所述参考图像按预设图像块大小进行图像分块处理，生成若干参考图像块；

32、提取若干所述参考图像块的特征信息，生成若干块特征向量；

33、将若干所述块特征向量组合生成参考图像特征向量，并根据所述参考图像特征向量生成所有景物类型对应的欠完备字典；

34、采用k-svd算法对每种景物类型对应的所述欠完备字典进行稀疏化，生成不同景物类型对应的景物字典；

35、所有景物类型对应的所述景物字典组合生成所述字典库。

36、在一个具体的可实施方案中，色彩传递模块具体用于：

37、提取所述可见光图像块的特征信息，生成若干可见光图像块特征向量；

38、根据当前所述可见光图像块可见光图像块特征向量，采用能量公式计算当前所述可见光图像块在各所述景物字典下的稀疏系数；

39、将计算得到的绝对值最大的稀疏系数对应的景物字典的景物类型设定为当前可见光图像块的类型；

40、依次计算并判断得到所有所述可见光图像块的类型。

41、第三方面，本技术提供一种计算机设备，采用如下技术方案：包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够被处理器加载并执行如上述任一种色彩传递方法的计算机程序。

42、第四方面，本技术提供一种计算机可读存储介质，采用如下技术方案：存储有能够被处理器加载并执行上述任一种色彩传递方法的计算机程序。

43、综上所述，本技术具有以下有益技术效果：

44、对图像进行分块处理，判断每个图像块的类型，再根据图像块的类型进行色彩传递，可以排除场景中景物的相互干扰，同时可以实现对不同景物交界处的判断，从而可以使赋值色彩接近自然景物的真实色彩，减少色彩赋值的误差。在现有技术中，基于全局计算并对全局图像进行色彩传递，本技术方案相较于现有技术，通过图像块的方式实现图像局部色彩传递，以提高色彩传递的精准度，使局部色彩更接近于真实的场景，尤其使自然景物的色彩更加真实。