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改进潜在低秩和反锐化掩模的红外与可见光图像融合
1
作者
冯准若
李云红
+5 位作者
陈伟重
苏雪平
陈锦妮
李嘉鹏
刘欢
李仕博
《光谱学与光谱分析》
2025年第7期2034-2044,共11页
针对低光场景下红外与可见光图像融合中存在的图像显著性信息提取不全和细节弱化等问题,提出了一种改进潜在低秩和反锐化掩模的红外与可见光图像融合算法。首先,将红外与可见光图像进行分块和向量化操作,并将其输入到潜在低秩(LatLRR)...
针对低光场景下红外与可见光图像融合中存在的图像显著性信息提取不全和细节弱化等问题,提出了一种改进潜在低秩和反锐化掩模的红外与可见光图像融合算法。首先,将红外与可见光图像进行分块和向量化操作,并将其输入到潜在低秩(LatLRR)模型中,利用互逆重构操作从红外图像中提取出低秩分量,从可见光图像中提取出基本显著分量;其次,将基本显著分量通过引入各向异性扩散的反锐化掩模滤波(ADUSM)进行逐项差分运算,进一步分解为深层显著细节分量和多层次细节特征;然后,对低秩分量采用视觉显著性图规则进行融合,确保显著性目标在融合图像中得到更好的保留和增强,对深层显著细节分量采用局部平方熵最大化进行融合,通过设定最大活动性系数,最大程度保留深层显著性细节分量,提升融合图像的整体质量和视觉丰富性。对多层次细节特征采用最大空间频率的加权平均策略进行融合,自适应不同图像的多层次细节特征,提高整体图像的视觉清晰度和对比度。最后,将本方法与Bayesian、Wavelet、LatLRR、MSVD和MDLatLRR算法在TNO和M3FD数据集上进行对比分析,实验结果表明,本算法相比于传统的潜在低秩算法,平均梯度、信息熵、标准差和空间频率指标分别提高了31%、2.1%、4.4%和34%,综合主观评价和客观评价分析,本方法生成融合图像不仅具有丰富的纹理细节和清晰的显著性目标,且与多种方法相比具有明显的优势,有效解决了低光环境下图像显著性信息提取不全的问题,具有较强的泛化能力,充分验证了改进潜在低秩和各向异性扩散的反锐化掩模滤波结合在红外与可见光图像融合领域的有效性和可行性,对红外与可见光图像融合的发展及应用具有重要的科学价值。
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关键词
图像融合
改进潜在低秩
各向异性扩散反锐化掩模
局部平方熵
最大空间频率
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职称材料
题名
改进潜在低秩和反锐化掩模的红外与可见光图像融合
1
作者
冯准若
李云红
陈伟重
苏雪平
陈锦妮
李嘉鹏
刘欢
李仕博
机构
西安工程大学电子信息学院
出处
《光谱学与光谱分析》
2025年第7期2034-2044,共11页
基金
国家自然科学基金青年科学基金项目(62403368)
陕西省自然科学基础研究重点项目(2022JZ-35)
+2 种基金
陕西省自然科学基础研究项目(2024JCYBMS-455)
陕西省哲学社会科学研究专项青年项目(2024QN107)
陕西高校青年创新团队资助。
文摘
针对低光场景下红外与可见光图像融合中存在的图像显著性信息提取不全和细节弱化等问题,提出了一种改进潜在低秩和反锐化掩模的红外与可见光图像融合算法。首先,将红外与可见光图像进行分块和向量化操作,并将其输入到潜在低秩(LatLRR)模型中,利用互逆重构操作从红外图像中提取出低秩分量,从可见光图像中提取出基本显著分量;其次,将基本显著分量通过引入各向异性扩散的反锐化掩模滤波(ADUSM)进行逐项差分运算,进一步分解为深层显著细节分量和多层次细节特征;然后,对低秩分量采用视觉显著性图规则进行融合,确保显著性目标在融合图像中得到更好的保留和增强,对深层显著细节分量采用局部平方熵最大化进行融合,通过设定最大活动性系数,最大程度保留深层显著性细节分量,提升融合图像的整体质量和视觉丰富性。对多层次细节特征采用最大空间频率的加权平均策略进行融合,自适应不同图像的多层次细节特征,提高整体图像的视觉清晰度和对比度。最后,将本方法与Bayesian、Wavelet、LatLRR、MSVD和MDLatLRR算法在TNO和M3FD数据集上进行对比分析,实验结果表明,本算法相比于传统的潜在低秩算法,平均梯度、信息熵、标准差和空间频率指标分别提高了31%、2.1%、4.4%和34%,综合主观评价和客观评价分析,本方法生成融合图像不仅具有丰富的纹理细节和清晰的显著性目标,且与多种方法相比具有明显的优势,有效解决了低光环境下图像显著性信息提取不全的问题,具有较强的泛化能力,充分验证了改进潜在低秩和各向异性扩散的反锐化掩模滤波结合在红外与可见光图像融合领域的有效性和可行性,对红外与可见光图像融合的发展及应用具有重要的科学价值。
关键词
图像融合
改进潜在低秩
各向异性扩散反锐化掩模
局部平方熵
最大空间频率
Keywords
Image fusion
Improved latent low rank representation
Anisotropic Diffuse-based Unsharp Mask Filter
Local square entropy
Maximum spatial frequency
分类号
TP391 [自动化与计算机技术]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
改进潜在低秩和反锐化掩模的红外与可见光图像融合
冯准若
李云红
陈伟重
苏雪平
陈锦妮
李嘉鹏
刘欢
李仕博
《光谱学与光谱分析》
2025
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职称材料
已选择
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参考文献
引证文献
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