面向可见光—近红外图像融合的植被与天空概率模板生成
目的 近红外(near-infrared,NIR)图像在夜视和去雾等方面发挥着重要作用,RGB-NIR图像融合是一种常见且有效的处理方式.在实际图像处理过程中,图像的不同对象区域因特性不同需要进行差异化处理,但是现有图像融合算法在植被和天空图像区域存在明显不足.对此,提出RGB-NIR联合图像的植被和天空区域概率模板生成算法.方法 以植被为感兴趣区域,基于RGB图像各通道比值和扩展归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)两种特征,提出RGB-NIR联合图像的植被区域概率模板生成算法.以天空为感兴趣区域,基于透射率图引导的局部熵和扩展NDVI两种特征,结合像素高度信息,提出RGB-NIR联合图像的天空区域概率模板生成算法.两种算法生成的植被和天空的概率模板在RGB-NIR图像融合过程中利用概率模板对权重矩阵进行修正,可明显改善融合效果.结果 检测植被的模板生成算法与传统NDVI进行比较,在对比度和鲁棒性方面有更大优势;与语义分割进行比较,在准确度和纹理细节上有更好表现.检测天空的模板生成算法与当前的概率模板天空检测算法相比,准确率更高,边缘过渡更平滑;与当前的二值模板天空检测算法相比,在检测效果相当的情况下能保留更多细节信息,并且对小物体的划分更为准确.以本文检测算法修正后的图像融合结果在保持细节增强效果的同时,视觉感观更为自然,在定量指标上也更占优势.结论 本文提出的概率模板生成算法结果准确、性能鲁棒,能有效提升RGB-NIR图像融合的效果,特别是在涉及权重的图像融合中能更好地结合与应用.
植被检测、天空检测、概率模板、图像融合、视觉增强
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TP391.41(计算技术、计算机技术)
国家自然科学基金81973751
2022-12-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
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