红外与可见光金字塔融合 c代码

时间: 2023-09-11 14:05:46 浏览: 121
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拉普拉斯金字塔.rar_chargezwe_goosebai_拉普拉斯_拉普拉斯 图像融合_红外与可见光

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以下是一个简单的红外与可见光金字塔融合的C代码示例: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <math.h> #define WIDTH 640 #define HEIGHT 480 #define LEVELS 5 // 定义金字塔结构体 typedef struct { int width; int height; int levels; float **data; } pyramid; // 申请金字塔内存空间 void alloc_pyramid(pyramid *p) { p->data = malloc(p->levels * sizeof(float *)); for (int i = 0; i < p->levels; i++) { p->data[i] = malloc(p->width * p->height * sizeof(float)); } } // 释放金字塔内存空间 void free_pyramid(pyramid *p) { for (int i = 0; i < p->levels; i++) { free(p->data[i]); } free(p->data); } // 生成高斯金字塔 void gaussian_pyramid(float *src, pyramid *dst) { pyramid tmp = {dst->width, dst->height, dst->levels, NULL}; alloc_pyramid(&tmp); // 最底层为原图 for (int i = 0; i < dst->width * dst->height; i++) { tmp.data[0][i] = src[i]; } // 逐层生成 for (int l = 1; l < dst->levels; l++) { int w = tmp.width >> l; int h = tmp.height >> l; // 高斯核 float kernel[5] = {0.05f, 0.25f, 0.4f, 0.25f, 0.05f}; // 水平方向卷积 for (int y = 0; y < h; y++) { for (int x = 0; x < w; x++) { float sum = 0.0f; for (int k = 0; k < 5; k++) { int px = (x << l) + k - 2; if (px < 0) px = 0; if (px >= tmp.width) px = tmp.width - 1; sum += tmp.data[l - 1][y * tmp.width + px] * kernel[k]; } tmp.data[l][y * w + x] = sum; } } // 垂直方向卷积 for (int y = 0; y < h; y++) { for (int x = 0; x < w; x++) { float sum = 0.0f; for (int k = 0; k < 5; k++) { int py = (y << l) + k - 2; if (py < 0) py = 0; if (py >= tmp.height) py = tmp.height - 1; sum += tmp.data[l][py * w + x] * kernel[k]; } dst->data[l - 1][y * w + x] = sum; } } } free_pyramid(&tmp); } // 生成拉普拉斯金字塔 void laplacian_pyramid(pyramid *src, pyramid *dst) { pyramid tmp = {src->width, src->height, src->levels, NULL}; alloc_pyramid(&tmp); // 最高层为原图 for (int i = 0; i < src->width * src->height; i++) { tmp.data[src->levels - 1][i] = src->data[src->levels - 1][i]; } // 逐层生成 for (int l = src->levels - 2; l >= 0; l--) { int w = src->width >> l; int h = src->height >> l; // 上采样 for (int y = 0; y < h; y++) { for (int x = 0; x < w; x++) { tmp.data[l][y * w + x] = src->data[l][y * w/2 + x/2]; } } // 与高斯金字塔差分 for (int i = 0; i < w * h; i++) { dst->data[l][i] = src->data[l][i] - tmp.data[l][i]; } } free_pyramid(&tmp); } // 融合金字塔 void blend_pyramids(pyramid *ir, pyramid *vis, pyramid *dst) { for (int l = 0; l < ir->levels; l++) { int w = ir->width >> l; int h = ir->height >> l; // 加权平均 for (int i = 0; i < w * h; i++) { dst->data[l][i] = 0.7f * ir->data[l][i] + 0.3f * vis->data[l][i]; } } } int main() { // 读取红外图像 FILE *fp = fopen("ir.raw", "rb"); float *ir_data = malloc(WIDTH * HEIGHT * sizeof(float)); fread(ir_data, sizeof(float), WIDTH * HEIGHT, fp); fclose(fp); // 读取可见光图像 fp = fopen("vis.raw", "rb"); float *vis_data = malloc(WIDTH * HEIGHT * sizeof(float)); fread(vis_data, sizeof(float), WIDTH * HEIGHT, fp); fclose(fp); // 生成高斯金字塔 pyramid ir_gpyr = {WIDTH, HEIGHT, LEVELS, NULL}; alloc_pyramid(&ir_gpyr); gaussian_pyramid(ir_data, &ir_gpyr); pyramid vis_gpyr = {WIDTH, HEIGHT, LEVELS, NULL}; alloc_pyramid(&vis_gpyr); gaussian_pyramid(vis_data, &vis_gpyr); // 生成拉普拉斯金字塔 pyramid ir_lpyr = {WIDTH, HEIGHT, LEVELS, NULL}; alloc_pyramid(&ir_lpyr); laplacian_pyramid(&ir_gpyr, &ir_lpyr); pyramid vis_lpyr = {WIDTH, HEIGHT, LEVELS, NULL}; alloc_pyramid(&vis_lpyr); laplacian_pyramid(&vis_gpyr, &vis_lpyr); // 融合金字塔 pyramid blend_pyr = {WIDTH, HEIGHT, LEVELS, NULL}; alloc_pyramid(&blend_pyr); blend_pyramids(&ir_lpyr, &vis_lpyr, &blend_pyr); // 重建融合图像 for (int l = blend_pyr.levels - 2; l >= 0; l--) { int w = blend_pyr.width >> l; int h = blend_pyr.height >> l; // 上采样 pyramid tmp = {w, h, 1, NULL}; alloc_pyramid(&tmp); for (int y = 0; y < h; y++) { for (int x = 0; x < w; x++) { tmp.data[0][y * w + x] = blend_pyr.data[l][y/2 * (w/2) + x/2]; } } // 加回差分图像 for (int i = 0; i < w * h; i++) { tmp.data[0][i] += blend_pyr.data[l + 1][i/4 * (w/2) + (x/2)/2]; } free(blend_pyr.data[l]); blend_pyr.data[l] = tmp.data[0]; free_pyramid(&tmp); } // 保存融合图像 fp = fopen("blend.raw", "wb"); fwrite(blend_pyr.data[0], sizeof(float), WIDTH * HEIGHT, fp); fclose(fp); // 释放内存 free(ir_data); free(vis_data); free_pyramid(&ir_gpyr); free_pyramid(&vis_gpyr); free_pyramid(&ir_lpyr); free_pyramid(&vis_lpyr); free_pyramid(&blend_pyr); return 0; } ``` 以上代码仅为示例,实际应用中还需要进行很多优化和改进。例如,在金字塔的生成过程中可以使用快速高斯滤波算法加速;在融合金字塔时可以考虑使用多种权重策略。
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