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HSV空间下彩色多聚焦图像融合提升对比度与色调表现
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更新于2023-03-03
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HSV空间的彩色多聚焦图像融合是一种针对彩色图像融合中遇到的问题,特别是对比度和饱和度不足以及色调变化不自然的技术。该方法的主要思路是利用人眼对色彩的敏感性和HSV(色调-饱和度-亮度)彩色空间的特性来改进图像融合质量。 首先,该算法从RGB颜色空间转换到HSV空间,这一步至关重要,因为HSV模型更直观地反映了人眼对色彩的感知,色调、饱和度和亮度三个维度分别对应颜色的基本属性。在HSV空间中,色调用角度表示,饱和度和亮度作为独立的参数,有助于增强图像的鲜明度和对比度。 接着,算法对亮度分量进行小波分解。小波分析的优势在于其局部化特性,通过块自适应加权融合低频尺度系数,可以保留更多的细节信息,提高融合图像的视觉效果。高频系数则采用块绝对值取大的融合规则,确保图像的边缘和纹理得以保持。经过小波逆变换,融合后的亮度分量具有更高的对比度。 色调分量和饱和度的计算则依赖于源图像与融合图像之间的亮度分量差异。通过计算两者亮度的欧氏距离,能够更好地调整和匹配色调和饱和度,使得融合后的图像色彩更加协调且动态。 相比于传统的灰度图像融合算法,HSV空间的彩色多聚焦图像融合更贴近人眼对色彩的感知,有效地解决了彩色图像在融合过程中可能出现的色彩失真和对比度降低等问题。这种方法特别适用于数码相机、机器视觉和目标识别等领域,能够提升图像的整体质量和目标识别性能。 总结来说,HSV空间的彩色多聚焦图像融合算法利用色彩空间转换、小波分析和亮度分量的自适应融合策略,优化了图像的对比度、饱和度和色调表现,从而在彩色图像融合领域取得了显著的效果。通过实验证明,这种算法在提升图像质量上是有效的,并且在实际应用中展现出更好的性能。
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HSV空间的彩色多聚焦图像融合空间的彩色多聚焦图像融合
针对彩色多聚焦融合图像对比度和饱和度偏低以及色调变化缓慢问题,提出了一种基于HSV空间的图像融合算
法。首先对源图像进行RGB到HSV空间的变换,分离H、S、V分量;然后对亮度分量进行小波分解,小波尺度
系数采用块自适应加权融合,而高频系数采用块绝对值取大的融合规则之后进行小波逆变换得到融合图像亮度
分量;而色调分量与饱和度分量的获取,则是根据源图像与融合图像之间亮度分量的欧氏距离;最后进行HSV
逆变换得到融合图像。实验结果表明,该算法有效提高了图像的对比度、饱和度以及色调变化速度。
摘摘 要:要: 针对彩色多聚焦融合图像对比度和饱和度偏低以及色调变化缓慢问题,提出了一种基于HSV空间的
关键词:关键词:
人类视觉对色彩的敏感度和分辨率远高于灰度,彩色图像融合受到广大学者的关注[1-2]。彩色多聚焦图像融合通过处理聚
焦于不同目标的多幅源图像,得到一幅各个目标都清晰的图像,有效提高了信息利用率,增强了目标识别性,广泛应用于数码
相机、机器视觉及目标识别等领域。
图像融合分为像素级、特征级和决策级3个层次[3]。自1979年Daliy等人首次融合雷达图像和Landsat-MT图像发展至今,像
素级融合形成了两种研究路线:空间域(时间域)融合和多分辨分析(变换域)融合。多分辨率分析因其分解过程与人类视觉多通
道特性相契合,可获得更符合视觉特性的融合效果而成为研究热点[4-5]。本文针对灰度融合算法应用于彩色图像存在的问题,
提出一种基于HSV空间的彩色图像融合新算法。
1 彩色空间变换彩色空间变换
彩色与灰度图像的根本区别是:彩色图像像素点用矢量表示,而灰度图像像素点只用一个标量表示。目前彩色图像处理多数
仍基于单色技术,忽略彩色分量间的联系,将灰度处理技术分别作用于各分量。于是选择合适的彩色空间成为彩色图像处理的
重要前提。
RGB空间基本囊括了人类视觉能感知的颜色,但是各分量间相关性强,该空间下融合的图像饱和度偏低。HSV是目前最符合
人类视觉感知的模型,H、S、V分别代表色调、饱和度和亮度。色调即颜色属性,用角度度量,取值范围是
0°~360°;饱和度代表颜色纯净程度,亮度表示图像明亮程度,是对灰度的衡量,它们的范围都是0~1。RGB到HSV
的转换表达式为:
Mallat算法的可逆性实现了图像的小波分解与重构。低频分量频率分辨率高而时间分辨率低,高频分量频率分辨率低而时间
分辨率高;低频系数反映图像轮廓信息,高频系数反映图像细节,采用不同的融合规则可以提高信息利用率。
2.2 融合规则分析融合规则分析
融合规则是影响融合图像质量的关键,图像信息一般同时来自相邻的几个像素点,因此分
低频系数决定了图像整体轮廓,合理地选择可提高图像视觉质量。平均法能有效消除噪声,却牺牲了对比度。BURT P J曾
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