專利名稱：紅外圖像轉(zhuǎn)換為可見光圖像的方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生物特征識(shí)別、視頻監(jiān)控領(lǐng)域，尤其涉及一種紅外圖像轉(zhuǎn)換為 可見光圖像的方法及其裝置。
背景技術(shù)：
高于絕對(duì)零度的物體都會(huì)發(fā)射電磁波，而人的體溫正好落在發(fā)射紅外光的溫度范圍內(nèi)，所以紅外采像儀即使在漆黑的夜晚也能采集到人體的紅外圖像； 可見光圖像是物體通過光線的反射形成的，它的形成需要光源的存在。如果能 從紅外圖像中恢復(fù)出普通的可見光圖像，那么在光線較差的情況下也能對(duì)一些 重要場(chǎng)所進(jìn)行監(jiān)控；同時(shí)如果能從紅外圖像中恢復(fù)出普通的可見光圖像，也有 利于進(jìn)一步對(duì)采集到的紅外圖像進(jìn)行生物特征的識(shí)別。
現(xiàn)有技術(shù)應(yīng)用到的圖像多為可見光的圖像；針對(duì)紅外圖像的研究則多集中 于從紅外圖像中提取特征，以用于生物特征的識(shí)別，或者利用紅外圖像與可見 光圖像的融合來進(jìn)行生物特征的識(shí)別。
而現(xiàn)有技術(shù)中針對(duì)紅外圖像到可見光圖像轉(zhuǎn)換的研究幾乎為空白。在紅外 圖像到可見光圖像的轉(zhuǎn)換中，由于兩種圖像的形成機(jī)理不同，其相關(guān)性并不是 很強(qiáng)，紅外圖像和可見光圖像的低相關(guān)性是將紅外圖像轉(zhuǎn)換為可見光圖像的一 個(gè)難點(diǎn)；另外可見光圖像的分辨率往往高于紅外圖像，也就是說可見光圖像包 含的信息要高于紅外圖像，這也增加了從紅外圖像中恢復(fù)可見光圖像的難度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種紅外圖像轉(zhuǎn)換為可見光圖像的方 法以及裝置，以使得在光線條件較差的情況下也能對(duì)一些重要場(chǎng)所進(jìn)行監(jiān)控。
本發(fā)明實(shí)施例提供了 一種紅外圖像轉(zhuǎn)換為可見光圖像的方法，包括步驟訓(xùn)練階段建立紅外圖像數(shù)據(jù)庫及其相應(yīng)的可見光圖像數(shù)據(jù)庫，所述紅外圖像 數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)有針對(duì)預(yù)先選取的樣本的訓(xùn)練紅外圖像，所述可見光圖像數(shù)據(jù)庫 中存儲(chǔ)針對(duì)預(yù)先選取的樣本的訓(xùn)練可見光圖像；統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)所述兩個(gè)數(shù)據(jù)庫中一 一對(duì)應(yīng)的圖像，得到訓(xùn)練紅外圖像與訓(xùn)練可見光圖像之間轉(zhuǎn)換的對(duì)應(yīng)關(guān)系；工 作階段依據(jù)所述得到的訓(xùn)練紅外圖像與訓(xùn)練可見光圖像之間轉(zhuǎn)換的對(duì)應(yīng)關(guān) 系，將輸入的紅外圖像轉(zhuǎn)換輸出對(duì)應(yīng)的可見光圖像。
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種紅外圖像轉(zhuǎn)換為可見光圖像的裝置，包括紅外 圖像采集單元在訓(xùn)練階段用于采集預(yù)先選取的樣本，得到訓(xùn)練紅外圖像；以 及在工作階段用于采集工作范圍內(nèi)的物體，得到輸入紅外圖像；可見光圖像采 集單元用于采集預(yù)先選取的樣本，得到訓(xùn)練可見光圖像；數(shù)據(jù)庫建立單元 用于建立紅外圖像數(shù)據(jù)庫及其相應(yīng)的可見光圖像數(shù)據(jù)庫，所述紅外圖像數(shù)據(jù)庫 中存儲(chǔ)有針對(duì)預(yù)先選取的樣本的訓(xùn)練紅外圖像，所述可見光圖像數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ) 有針對(duì)預(yù)先選取的樣本的可見光圖像；統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)單元用于統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫建 立單元建立的兩個(gè)數(shù)據(jù)庫中 一一對(duì)應(yīng)的圖像，得到訓(xùn)練紅外圖像與訓(xùn)練可見光 圖像之間轉(zhuǎn)換的對(duì)應(yīng)關(guān)系；輸入單元用于輸入紅外圖像采集單元得到的輸入 紅外圖像；檢索轉(zhuǎn)換單元用于依據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)單元得到的訓(xùn)練紅外圖像與訓(xùn)練 可見光圖像之間轉(zhuǎn)換的對(duì)應(yīng)關(guān)系，將輸入單元輸入的紅外圖像轉(zhuǎn)換得到對(duì)應(yīng)的 可見光圖像；輸出單元用于輸出檢索轉(zhuǎn)換單元轉(zhuǎn)換得到的可見光圖像。
本發(fā)明實(shí)施例提出的紅外圖像轉(zhuǎn)換為可見光圖像的方法，通過在訓(xùn)練階段 對(duì)紅外圖像數(shù)據(jù)庫和可見光圖像數(shù)據(jù)庫中——對(duì)應(yīng)的圖像的學(xué)習(xí)，得到紅外圖 像與可見光圖像之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，使得在工作階段對(duì)輸入的紅外圖像，均能轉(zhuǎn) 換為對(duì)應(yīng)的可見光圖像輸出。將紅外圖像轉(zhuǎn)換為可見光圖像，使得在光線條件 較差的情況下也能對(duì)一些重要的場(chǎng)所進(jìn)行監(jiān)控；另外通過將紅外圖像轉(zhuǎn)換為可 見光圖像，便于進(jìn)一步對(duì)采集到的紅外圖像進(jìn)行生物特征的識(shí)別。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例提出的紅外圖像轉(zhuǎn)換為可見光圖像的原理框圖2為本發(fā)明實(shí)施例提出的紅外圖像轉(zhuǎn)換為可見光圖像的訓(xùn)練階段的流程
圖3為本發(fā)明實(shí)施例提出的紅外圖像轉(zhuǎn)換為可見光圖像的工作階段的流程
圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的紅外圖像轉(zhuǎn)換為可見光圖像的訓(xùn)練階段與工作 階段相互關(guān)聯(lián)的流程圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的紅外圖像轉(zhuǎn)換為可見光圖像裝置的結(jié)構(gòu)示意
圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的紅外圖像轉(zhuǎn)換為可見光圖像裝置中數(shù)據(jù)庫建立 單元的結(jié)構(gòu)示意圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的紅外圖像轉(zhuǎn)換為可見光圖像裝置中檢索轉(zhuǎn)換單 元的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提出的技術(shù)方案是首先在訓(xùn)練階段選取多個(gè)物體作為圖像采集 的樣本；建立紅外圖像數(shù)據(jù)庫及其相應(yīng)的可見光圖像數(shù)據(jù)庫，所述紅外圖像數(shù) 據(jù)庫中存儲(chǔ)所選樣本的訓(xùn)練紅外圖像，所述可見光圖像數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)所選樣本 的訓(xùn)練可見光圖像；統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)所述兩個(gè)數(shù)據(jù)庫中——對(duì)應(yīng)的圖像，得到訓(xùn)練紅 外圖像與訓(xùn)練可見光圖像之間轉(zhuǎn)換的對(duì)應(yīng)關(guān)系；然后在工作階段依據(jù)所述得 到的訓(xùn)練紅外圖像與訓(xùn)練可見光圖像之間轉(zhuǎn)換的對(duì)應(yīng)關(guān)系，將輸入的紅外圖像 轉(zhuǎn)換輸出對(duì)應(yīng)的可見光圖像。
下面結(jié)合說明書附圖來說明本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。本發(fā)明實(shí)施例以視頻 監(jiān)控領(lǐng)域中，紅外采像儀采集到的紅外人臉圖像進(jìn)行轉(zhuǎn)換得到可見光人臉圖像 為例來說明。
參閱圖1所示，紅外圖像轉(zhuǎn)換為可見光圖像的原理是
在前期的訓(xùn)練階段，制作一個(gè)紅外人臉數(shù)據(jù)庫和一個(gè)可見光人臉數(shù)據(jù)庫，且兩個(gè)數(shù)據(jù)庫中的人臉圖像是——對(duì)應(yīng)的關(guān)系；通過對(duì)兩個(gè)數(shù)據(jù)庫中——對(duì)應(yīng)的人臉圖像的學(xué)習(xí)，可以得到訓(xùn)練紅外人臉圖像與其對(duì)應(yīng)的訓(xùn)練可見光人臉圖 像之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，以便工作階段使用。
在工作階段，較佳的實(shí)施情況是在與訓(xùn)練紅外人臉圖像采集的角度一致的 角度上，釆集得到輸入紅外人臉圖像，通過檢索事先在訓(xùn)練階段得到的訓(xùn)練紅 外人臉圖像與其對(duì)應(yīng)的訓(xùn)練可見光人臉圖像之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，將輸入的紅外人 臉圖像轉(zhuǎn)換為 一可見光人臉圖像輸出。
下面分別對(duì)紅外圖像到可見光圖像轉(zhuǎn)換的兩個(gè)階段做具體闡述，參閱圖2 所示，紅外圖像轉(zhuǎn)換為可見光圖像的訓(xùn)練階段的具體過程如下
步驟21:紅外和可見光圖像對(duì)的采集、標(biāo)定、對(duì)齊和入庫。
采集分別用紅外采像裝置和可見光采像裝置(如紅外采像儀和普通的照 相機(jī))對(duì)選取的訓(xùn)練樣本中的人臉進(jìn)行采集，得到訓(xùn)練紅外人臉圖像及其對(duì)應(yīng) 的訓(xùn)練可見光人臉圖像。
標(biāo)定確定訓(xùn)練人臉圖像中一些特征點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)位置，如眼睛的中心，眼角， 鼻子的中心，嘴巴的中心等。具體標(biāo)定方式例如可以將采集到的某一幅訓(xùn)練 人臉圖像中特征點(diǎn)的位置作為位置標(biāo)準(zhǔn)，也可以由人臉數(shù)據(jù)庫中圖像特征點(diǎn)坐 標(biāo)的平均作為位置標(biāo)準(zhǔn)。
對(duì)齊將采集得到的訓(xùn)練人臉圖像相對(duì)于標(biāo)定得到的特征點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)位置進(jìn) 行對(duì)齊操作。例如人工對(duì)采集到的訓(xùn)練人臉圖像進(jìn)行標(biāo)定，根據(jù)人工標(biāo)定的特 征點(diǎn)的坐標(biāo)和標(biāo)定得到的特征點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)，計(jì)算出一個(gè)仿射變換，然后根據(jù) 此仿射變換將采集到的訓(xùn)練人臉圖像變換成標(biāo)準(zhǔn)的訓(xùn)練人臉圖像，完成訓(xùn)練人 臉圖像的對(duì)齊操作。
入庫將對(duì)齊后的訓(xùn)練人臉圖像剪切，只保留人臉的中心區(qū)域，并將對(duì)齊 剪切后的訓(xùn)練人臉圖像相應(yīng)的存入紅外圖像數(shù)據(jù)庫和可見光圖像數(shù)據(jù)庫。
步驟22:圖像的分塊。
將數(shù)據(jù)庫中的訓(xùn)練人臉圖像都按照同樣的規(guī)則分割成一些小塊。例如分割 規(guī)則可以是將圖像劃分為6x6的矩陣，分割的塊與塊之間也可以相互重疊。將 分塊后得到的訓(xùn)練紅外人臉圖像塊和訓(xùn)練可見光人臉圖像塊分別存入紅外圖 像數(shù)據(jù)庫和可見光圖像數(shù)據(jù)庫。
步驟23:圖像塊特征的提取和紅外投影方向的保存。
根據(jù)數(shù)據(jù)庫中訓(xùn)練人臉圖像某一位置處的訓(xùn)練人臉圖像塊的統(tǒng)計(jì)特性，提 取該位置處訓(xùn)練人臉圖像塊的特征。以訓(xùn)練人臉圖像的某一個(gè)位置處圖像塊的 特征提取為例，拿出紅外數(shù)據(jù)庫和可見光數(shù)據(jù)庫中所有處于該位置的訓(xùn)練人臉 圖像塊作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)，對(duì)這些訓(xùn)練紅外人臉圖像塊的集合和訓(xùn)練可見光人臉數(shù) 據(jù)塊的集合做典型相關(guān)分析(CCA, Canonical Correlation Analysis),可以計(jì)算 出 一 系列在該位置處訓(xùn)練紅外人臉圖像數(shù)據(jù)的訓(xùn)練紅外投影方向和訓(xùn)練可見 光人臉圖像數(shù)據(jù)的訓(xùn)練可見光投影方向，將訓(xùn)練紅外投影方向保存?zhèn)溆?，然?把訓(xùn)練紅外人臉圖像數(shù)據(jù)和訓(xùn)練可見光人臉圖像數(shù)據(jù)分別在相應(yīng)的投影方向 上投影，即得到了訓(xùn)練紅外人臉圖像塊特征和訓(xùn)練可見光人臉圖像塊特征。將 提取得到的訓(xùn)練紅外人臉圖像塊特征和訓(xùn)練可見光人臉圖像塊特征分別存入 紅外圖像數(shù)據(jù)庫和可見光圖像數(shù)據(jù)庫。
步驟24:統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)出紅外圖像塊特征和可見光圖像塊特征間的函數(shù)變換。
不同位置的訓(xùn)練人臉圖像塊的特征對(duì)應(yīng)不同的函數(shù)變換，比如左上角位置 處的訓(xùn)練紅外人臉圖像塊特征和對(duì)應(yīng)的訓(xùn)練可見光人臉圖像塊特征之間的函 數(shù)變換關(guān)系，與右下角位置處訓(xùn)練紅外人臉圖像塊特征和對(duì)應(yīng)的訓(xùn)練可見光人 臉圖像塊特征之間的函數(shù)變換是不同的。同樣，這種函數(shù)變換的關(guān)系也是統(tǒng)計(jì) 學(xué)習(xí)出來的，即把同一位置上的所有訓(xùn)練紅外人臉圖像塊特征和對(duì)應(yīng)的訓(xùn)練可 見光人臉圖像塊特征取出作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)，對(duì)訓(xùn)練數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)可以得到對(duì)應(yīng)位 置處的函數(shù)變換關(guān)系。
函數(shù)變換關(guān)系可以有兩種表示方式參數(shù)表示和非參數(shù)表示方式。
參數(shù)表示方式通過對(duì)訓(xùn)練數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析，計(jì)算出一個(gè)確定的函數(shù)表 達(dá)方式。
非參數(shù)表示方式以離散數(shù)據(jù)點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系作為函數(shù)變換關(guān)系。例如將數(shù) 據(jù)庫中的訓(xùn)練紅外人臉圖像塊特征和對(duì)應(yīng)位置處的訓(xùn)練可見光人臉圖像塊特 征存放成表格的形式。
至此，完成了前期的訓(xùn)練階段，制作了一個(gè)紅外人臉數(shù)據(jù)庫和一個(gè)可見光 人臉數(shù)據(jù)庫；通過對(duì)兩個(gè)數(shù)據(jù)庫中——對(duì)應(yīng)的人臉圖像的學(xué)習(xí)，得到了訓(xùn)練紅 外人臉圖像與其對(duì)應(yīng)的訓(xùn)練可見光人臉圖像之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
下面就利用這種對(duì)應(yīng)關(guān)系來介紹在實(shí)際的工作階段紅外圖像轉(zhuǎn)換為可見 光圖像的過程，參見圖3所示，工作階段的紅外圖像轉(zhuǎn)換為可見光圖像的過程 具體如下
步驟31:圖像的采集、預(yù)處理、標(biāo)定、對(duì)齊、剪切及分塊。 利用紅外圖像采集設(shè)備對(duì)任一人臉進(jìn)行采集，較佳地釆集的角度與訓(xùn)練階 段紅外人臉圖像的采集角度一致，得到輸入紅外人臉圖像，此輸入紅外人臉圖 像可以是訓(xùn)練階段的紅外數(shù)據(jù)庫中的人臉，也可以是紅外數(shù)據(jù)庫中不存在的人 臉。
預(yù)處理操作是將工作時(shí)采集到的輸入紅外人臉圖像的對(duì)比度調(diào)整到和數(shù) 據(jù)庫中訓(xùn)練紅外人臉圖像的對(duì)比度相同，如果工作時(shí)采集到的輸入紅外人臉圖 像的分辨率和數(shù)據(jù)庫中訓(xùn)練紅外人臉圖像的分辨率不同的時(shí)候，對(duì)工作時(shí)采集 到的輸入紅外人臉圖像進(jìn)行插值操作，調(diào)整工作時(shí)采集到的輸入紅外人臉圖像 的分辨率與數(shù)據(jù)庫中訓(xùn)練紅外人臉圖像的分辨率 一致。
對(duì)工作時(shí)采集到的輸入紅外人臉圖像的標(biāo)定、對(duì)齊、剪切以及分塊操作的 過程同訓(xùn)練階段對(duì)訓(xùn)練人臉圖像的標(biāo)定、對(duì)齊、剪切以及分塊方法相同。參見 上述圖2中的步驟21和步驟22的具體描述，且在標(biāo)定的時(shí)候選取的人臉特征 點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)位置、在分塊的時(shí)候采用的分割規(guī)則，剪切方法均與訓(xùn)練階段時(shí)選取 的人臉特征點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)位置及分塊規(guī)則相同。對(duì)輸入紅外人臉圖像經(jīng)標(biāo)定、對(duì)齊、剪切以及分塊操作后得到輸入紅外人臉圖像塊。
步驟32:圖像塊特征的提取。
根據(jù)訓(xùn)練階段得到的紅外投影方向的集合，直接把輸入紅外人臉圖像塊在 各自的投影方向上投影，即可得到輸入紅外人臉圖像的各個(gè)輸入紅外人臉圖像 塊特征。
步驟33:從紅外圖像塊特征中恢復(fù)出可見光圖像塊特征。
根據(jù)訓(xùn)練階段得到的訓(xùn)練紅外人臉圖像塊特征和訓(xùn)練可見光人臉圖像塊 特征之間的變換函數(shù)，從每個(gè)輸入紅外人臉圖像塊特征中恢復(fù)出對(duì)應(yīng)的輸出可 見光人臉圖像塊特征。
如果在訓(xùn)練階段某 一位置的訓(xùn)練紅外人臉圖像塊特征與其對(duì)應(yīng)的訓(xùn)練可 見光人臉圖像塊特征之間的變換函數(shù)是采用參數(shù)表示的方式，那么根據(jù)這個(gè)參 數(shù)表示方式的變換函數(shù)，通過直接計(jì)算就可以得到輸入紅外人臉圖像在該位置 的輸入紅外人臉圖像塊特征對(duì)應(yīng)的輸出可見光人臉圖像塊特征；
如果在訓(xùn)練階段某一位置的訓(xùn)練紅外人臉圖像塊特征與其對(duì)應(yīng)的訓(xùn)練可 見光人臉圖像塊特征之間的變換函數(shù)是采用非參數(shù)表示的方式，恢復(fù)輸出可見 光人臉圖像塊特征的方法具體如下
方法1:對(duì)于輸入紅外人臉圖像在某一位置的輸入紅外人臉圖像塊特征， 通過查表在紅外數(shù)據(jù)庫中找到與其最相近似的訓(xùn)練紅外人臉圖像塊特征，根據(jù) 這個(gè)最相近似的訓(xùn)練紅外人臉圖像塊特征，在可見光數(shù)據(jù)庫中找到其對(duì)應(yīng)的訓(xùn) 練可見光人臉圖像塊特征，作為輸入紅外人臉圖像在該位置的輸入紅外人臉圖 像塊特征對(duì)應(yīng)的輸出可見光人臉圖像塊特征；
方法2:對(duì)于輸入紅外人臉圖像在某一位置的輸入紅外人臉圖像塊特征， 通過查表在紅外數(shù)據(jù)庫中找到與其最相近似的幾個(gè)訓(xùn)練紅外人臉圖像塊特征， 輸入紅外人臉圖像在該位置的輸入紅外人臉圖像塊特征可以用這幾個(gè)最相近 似的訓(xùn)練紅外人臉圖像塊特征的組合來表示，并記下這個(gè)紅外組合參數(shù)。根據(jù) 這幾個(gè)最相近似的訓(xùn)練紅外人臉圖像塊特征，在可見光數(shù)據(jù)庫中找到其對(duì)應(yīng)的幾個(gè)訓(xùn)練可見光人臉圖像塊特征，可以近似認(rèn)為輸入紅外人臉圖像在該位置的 輸入紅外人臉圖像塊特征對(duì)應(yīng)的輸出可見光人臉圖像塊特征也可以用上述幾 個(gè)最相近似的訓(xùn)練可見光人臉圖像塊特征的組合來表示，釆用的組合參數(shù)為可 見光組合參數(shù)，并且可見光組合參數(shù)與紅外組合參數(shù)相同。
方法3:實(shí)際應(yīng)用中，方法2中的可見光組合參數(shù)相對(duì)于紅外組合參數(shù)往 往發(fā)生了改變，所以需要通過統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)的方式來學(xué)習(xí)到這種改變，這個(gè)新的問 題是紅外組合參數(shù)到可見光組合參數(shù)的變換，這個(gè)問題和紅外圖像塊特征到可 見光圖像塊特征的變換是一個(gè)類型的問題，故可以采用相同的解決方法。但是 如果紅外組合參數(shù)到可見光組合參數(shù)的變換也采用非參數(shù)表示的方式，并且也 認(rèn)為組合參數(shù)會(huì)發(fā)生變化的話，就會(huì)陷入一個(gè)循環(huán)，此時(shí)可以通過規(guī)定循環(huán)的 次數(shù)來解決，循環(huán)的最后一次將紅外組合參數(shù)到可見光組合參數(shù)的變換轉(zhuǎn)換為 參數(shù)表示的方式，或者仍然采用非參數(shù)表示的方式，但是只取最相近似的一個(gè) 數(shù)據(jù)(也即采用方法1中的方法)，或者仍然采用非參數(shù)表示的方式，但是認(rèn)為組合參數(shù)不發(fā)生改變(也即釆用方法2中的方法)。
步驟34:從可見光圖像塊特征中恢復(fù)出可見光圖像塊。
超分辨率技術(shù)可以從一幅低分辨率的圖像中恢復(fù)出 一幅高分辨率圖像，而 可見光圖像的分辨率往往高于紅外圖像，即低分辨率圖像和紅外圖像提供的信 息遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于高分辨率圖像或可見光圖像，所以可以采用超分辨率技術(shù)的框架來 解決可見光圖像的恢復(fù)問題。
超分辨率問題中采用的局部線性嵌入(LLE, Local Linear Embedding)思 想，即假定圖像塊特征空間的局部幾何結(jié)構(gòu)和圖像塊空間的局部幾何結(jié)構(gòu)相 同，也就是說，如果一個(gè)圖像塊pG用在圖像塊空間中和它最相近似的幾個(gè)圖像 塊{P1 ,P2，...,PN}的加權(quán)和表示的系數(shù)為{w1 ,w2,...,wN}(此系數(shù)稱為重構(gòu)系數(shù))， 即PQ=2:iN wipi;則圖像塊PQ的特征FQ用相對(duì)應(yīng)的最相近似的特征^,F2,...,FN} 的加權(quán)和表示的系數(shù)也為{w1,w2，…,wN}。
利用LLE思想的上述假設(shè)，對(duì)于步驟33中恢復(fù)出的輸出可見光人臉圖像塊特征FI，可以在可見光數(shù)據(jù)庫中找到與其最相近似的訓(xùn)練可見光人臉圖像塊特征FT1,FT2,...FTN}，然后計(jì)算出重構(gòu)系數(shù)(W1、W2 …，WN}，利用這些最相近似的訓(xùn)練可見光人臉圖像塊特征對(duì)應(yīng)的可見光數(shù)據(jù)庫中的訓(xùn)練可見光人臉圖像 塊{Pt1 ,Pt2, ... ,PTN}來重構(gòu)輸出可見光人臉圖像塊PI=ΣiNwTiPTi。
步驟35:將可見光圖像塊組合成可見光圖像。
按照前述圖像塊的分割規(guī)則，把從步驟34中得到的輸出可見光人臉圖像 塊放到各自的位置，如果在前面步驟中圖像分割規(guī)則中規(guī)定分割的塊之間有重 疊的話，通過對(duì)重疊區(qū)域進(jìn)行處理即可得到組合輸出的可見光圖像，重疊區(qū)域 的處理方法例如可以將重疊區(qū)域的像素值用兩個(gè)圖像塊對(duì)應(yīng)位置像素的平均 來代替，也可以采用其他稍微復(fù)雜的方法，比如最小割算法(Graph Cuts),即 在重合區(qū)域?qū)ふ乙粋€(gè)能量最小的路徑。
最后，根據(jù)標(biāo)定的時(shí)候選取的人臉特征點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)位置將所述得到的可見光 人臉圖像反變換到原輸入紅外人臉圖像的位置。
需要說明的是，到此步驟為止，實(shí)際上只完成了剪切后的紅外人臉中心區(qū) 域到可見光人臉中心區(qū)域的變換，但是因?yàn)樵趯?shí)際應(yīng)用中，主要關(guān)注的是人臉中心區(qū)域圖像，以便于后續(xù)對(duì)于人臉的識(shí)別等。所以對(duì)于其他區(qū)域(如頭發(fā)) 的紅外圖像不再轉(zhuǎn)化為可見光圖像輸出。
通過上述步驟可以看出，依據(jù)訓(xùn)練階段得到的訓(xùn)練紅外人臉圖像與其對(duì)應(yīng) 的訓(xùn)練可見光人臉圖像之間的關(guān)系，工作階段可以在與訓(xùn)練紅外人臉圖像采集角度一致的角度上，將采集得到的輸入紅外人臉圖像轉(zhuǎn)換為可見光人臉圖像輸 出。工作階段與訓(xùn)練階段的聯(lián)系見圖4所示。
根據(jù)本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)施例，本發(fā)明這里提供了實(shí)施該技術(shù)方案的一種 紅外圖像轉(zhuǎn)換為可見光圖像的裝置，如圖5所示，該紅外圖像轉(zhuǎn)換為可見光圖像的裝置包括
紅外圖像釆集單元511:在訓(xùn)練階段用于采集預(yù)先選取的樣本，得到訓(xùn)練 紅外圖像；以及在工作階段用于采集工作范圍內(nèi)的物體，得到輸入紅外圖像；
可見光圖像采集單元512:用于采集預(yù)先選取的樣本，得到訓(xùn)練可見光圖
像；
數(shù)據(jù)庫建立單元513:用于建立紅外圖像數(shù)據(jù)庫及其相應(yīng)的可見光圖像數(shù) 據(jù)庫，所述紅外圖像數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)有針對(duì)預(yù)先選取的樣本的訓(xùn)練紅外圖像，所 述可見光圖像數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)有針對(duì)預(yù)先選取的樣本的可見光圖像；
統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)單元514:用于統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫建立單元建立的兩個(gè)數(shù)據(jù)庫中一 一對(duì)應(yīng)的圖像，得到訓(xùn)練紅外圖像與訓(xùn)練可見光圖像之間轉(zhuǎn)換的對(duì)應(yīng)關(guān)系；
預(yù)處理單元515:用于調(diào)整紅外圖像采集單元511采集得到的輸入紅外圖 像的對(duì)比度，使調(diào)整后的紅外圖像對(duì)比度與紅外圖像數(shù)據(jù)庫中對(duì)應(yīng)訓(xùn)練紅外圖 像的對(duì)比度相同；以及調(diào)整紅外圖像采集單元511采集得到的輸入紅外圖像的 分辨率，使調(diào)整后的紅外圖像分辨率與紅外圖像數(shù)據(jù)庫中對(duì)應(yīng)訓(xùn)練紅外圖像的 分辨率相同；
當(dāng)在訓(xùn)練階段和工作階段的紅外圖像采集單元511的設(shè)置沒有發(fā)生改變 時(shí)，采集到的紅外圖像與紅外圖像數(shù)據(jù)庫中對(duì)應(yīng)的訓(xùn)練紅外圖像的對(duì)比度以及 分辨率一致，此時(shí)不需要進(jìn)行預(yù)處理操作，本步驟可選；
輸入單元516:用于輸入紅外圖像采集單元得到的輸入紅外圖像；
檢索轉(zhuǎn)換單元517:用于依據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)單元514得到的訓(xùn)練紅外圖像與訓(xùn) 練可見光圖像之間轉(zhuǎn)換的對(duì)應(yīng)關(guān)系，將輸入單元516輸入的紅外圖像轉(zhuǎn)換得到 對(duì)應(yīng)的可見光圖像；
輸出單元518:用于輸出檢索轉(zhuǎn)換單元517轉(zhuǎn)換得到的可見光圖像。
如圖6所示，數(shù)據(jù)庫建立單元513具體包括
訓(xùn)練圖像對(duì)齊子單元61:用于按照選定的圖像位置標(biāo)準(zhǔn)對(duì)齊紅外圖像采集 單元511釆集得到的訓(xùn)練紅外圖像和可見光圖像采集單元512采集得到的訓(xùn)練 可見光圖像；
訓(xùn)練圖像分塊子單元62:用于將訓(xùn)練圖像對(duì)齊子單元61對(duì)齊后的訓(xùn)練紅 外圖像和訓(xùn)練可見光圖像按照設(shè)定的分塊規(guī)則分塊，得到訓(xùn)練紅外圖像塊和訓(xùn)練可見光圖像塊；
訓(xùn)練特征提取子單元63:用于計(jì)算出所述得到的訓(xùn)練紅外圖像塊數(shù)據(jù)的訓(xùn) 練紅外投影方向和所述得到的訓(xùn)練可見光圖像塊數(shù)據(jù)的訓(xùn)練可見光投影方向； 以及
用于將所述訓(xùn)練紅外圖像塊數(shù)據(jù)和訓(xùn)練可見光圖像塊數(shù)據(jù)分別在相應(yīng)的 訓(xùn)練紅外投影方向和訓(xùn)練可見光投影方向上投影，得到訓(xùn)練紅外圖像塊特征和 訓(xùn)練可見光圖像塊特征。
訓(xùn)練圖像入庫子單元64:用于將所述得到的訓(xùn)練紅外圖像、訓(xùn)練紅外圖像 塊和訓(xùn)練紅外圖像塊特征存入紅外圖像數(shù)據(jù)庫；以及
用于將所述得到的訓(xùn)練可見光圖像、訓(xùn)練可見光圖像塊和訓(xùn)練可見光圖像 塊特征存入可見光圖像數(shù)據(jù)庫；
如圖7所示，檢索轉(zhuǎn)換單元517具體包括
輸入圖像對(duì)齊子單元71:用于按照所述選定的圖像位置標(biāo)準(zhǔn)對(duì)齊輸入單元 516輸入的紅外圖像；
輸入圖像分塊子單元72:用于按照所述設(shè)定的分塊規(guī)則將輸入圖像對(duì)齊子 單元71對(duì)齊后的輸入紅外圖像分塊，得到輸入紅外圖像塊；
輸入特征提取子單元73:用于將輸入圖像分塊子單元72分塊得到的輸入 紅外圖像塊在所述訓(xùn)練紅外投影方向上投影，得到輸入紅外圖像塊特征；
特征轉(zhuǎn)換子單元74:用于按照統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)單元514統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)得到的訓(xùn)練紅外 圖像與訓(xùn)練可見光圖像之間轉(zhuǎn)換的對(duì)應(yīng)關(guān)系，將輸入特征提取子單元73提取 得到的輸入紅外圖塊特征轉(zhuǎn)換得到輸出可見光圖像塊特征；
圖像塊重構(gòu)子單元75:用于將特征轉(zhuǎn)換子單元74轉(zhuǎn)換得到的輸出可見光 圖像塊特征重構(gòu)得到輸出可見光圖像塊；
圖像塊組合子單元76:用于依據(jù)所述設(shè)定的分塊規(guī)則將圖像塊重構(gòu)子單元 75重構(gòu)得到的輸出可見光圖像塊組合，得到輸出可見光圖像。
上述裝置中所提到的各個(gè)功能單元可以基于軟件編程來實(shí)現(xiàn)，也可以基于
改造現(xiàn)有的硬件設(shè)備來實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明實(shí)施例提出的紅外圖像轉(zhuǎn)換為可見光圖像的方法，克服了紅外圖像 向可見光圖像轉(zhuǎn)換時(shí)存在的紅外圖像和可見光圖像的相關(guān)性不強(qiáng)，以及紅外圖 像包含的信息量要低于可見光圖像的兩個(gè)難題，很好的完成了從紅外圖像到可 見光圖像的轉(zhuǎn)換。
本發(fā)明實(shí)施例提出的紅外圖像轉(zhuǎn)換為可見光圖像的方法，能將紅外圖像轉(zhuǎn) 換為可見光圖像輸出，使得在一些光線較差的情況下也能對(duì)一些重要場(chǎng)所進(jìn)行 監(jiān)控。
本發(fā)明實(shí)施例提出的紅外圖像轉(zhuǎn)換為可見光圖像的方法，通過CCA的學(xué) 習(xí)，可以把可見光圖像和熱紅外圖像壓縮到一個(gè)較低的維數(shù)，得到可見光圖像 塊特征和熱紅外圖像塊特征，并且可以保證降維后數(shù)據(jù)的高相關(guān)性；由于熱紅 外圖像所包含的信息要小于可見光圖像，本發(fā)明實(shí)施例將熱紅外圖像到可見光 圖像的轉(zhuǎn)換過程看成超分辨率的過程，采用LLE的思想來學(xué)習(xí)一些新的信息， 增加了恢復(fù)后可見光人臉圖像的真實(shí)性。
顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā) 明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及 其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種紅外圖像轉(zhuǎn)換為可見光圖像的方法，其特征在于，包括步驟訓(xùn)練階段建立紅外圖像數(shù)據(jù)庫及其相應(yīng)的可見光圖像數(shù)據(jù)庫，所述紅外圖像數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)有針對(duì)預(yù)先選取的樣本的訓(xùn)練紅外圖像，所述可見光圖像數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)針對(duì)預(yù)先選取的樣本的訓(xùn)練可見光圖像；統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)所述兩個(gè)數(shù)據(jù)庫中一一對(duì)應(yīng)的圖像，得到訓(xùn)練紅外圖像與訓(xùn)練可見光圖像之間轉(zhuǎn)換的對(duì)應(yīng)關(guān)系；工作階段依據(jù)所述得到的訓(xùn)練紅外圖像與訓(xùn)練可見光圖像之間轉(zhuǎn)換的對(duì)應(yīng)關(guān)系，將輸入的紅外圖像轉(zhuǎn)換輸出對(duì)應(yīng)的可見光圖像。
2、 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，建立紅外圖像數(shù)據(jù)庫及其相 應(yīng)的可見光圖像數(shù)據(jù)庫的過程，具體包括基于紅外采像裝置對(duì)預(yù)先選取的樣本進(jìn)行采像得到訓(xùn)練紅外圖像，以及 基于可見光采像裝置對(duì)預(yù)先選取的樣本進(jìn)行采像得到訓(xùn)練可見光圖像； 按照選定的圖像位置標(biāo)準(zhǔn)對(duì)齊所述訓(xùn)練紅外圖像及其對(duì)應(yīng)的訓(xùn)練可見光 圖像；以及將對(duì)齊后的訓(xùn)練紅外圖像和訓(xùn)練可見光圖像分別存入紅外圖像數(shù)據(jù)庫和 可見光圖像數(shù)據(jù)庫。
3、 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，還包括步驟將紅外圖像數(shù)據(jù)庫中的圖像按照設(shè)定的分塊規(guī)則分塊，得到訓(xùn)練紅外圖像塊；將可見光圖像數(shù)據(jù)庫中的圖像按照所述設(shè)定的分塊規(guī)則分塊，得到訓(xùn)練可 見光圖像塊；以及將所述得到的訓(xùn)練紅外圖像塊和訓(xùn)練可見光圖像塊分別存入紅外圖像數(shù) 據(jù)庫和可見光圖像數(shù)據(jù)庫。
4、 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，還包括步驟提取紅外圖像數(shù)據(jù)庫中的訓(xùn)練紅外圖像塊的訓(xùn)練紅外圖像塊特征； 提取可見光圖像數(shù)據(jù)庫中的訓(xùn)練可見光圖像塊的訓(xùn)練可見光圖像塊特征；以及將所述訓(xùn)練紅外圖像塊特征和訓(xùn)練可見光圖像塊特征分別存入紅外圖像 數(shù)據(jù)庫和可見光圖像數(shù)據(jù)庫。
5、 如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述提取各訓(xùn)練紅外圖像塊 特征和訓(xùn)練可見光圖像塊特征的過程，具體包括計(jì)算出訓(xùn)練紅外圖像塊數(shù)據(jù)的訓(xùn)練紅外投影方向和訓(xùn)練可見光圖像塊數(shù) 據(jù)的訓(xùn)練可見光投影方向；將訓(xùn)練紅外圖像塊數(shù)據(jù)在相應(yīng)的訓(xùn)練紅外投影方向上投影，得到訓(xùn)練紅外 圖像塊特征；將訓(xùn)練可見光圖像塊數(shù)據(jù)在相應(yīng)的訓(xùn)練可見光投影方向上投影，得到訓(xùn)練 可見光圖像塊特征。
6、 如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)兩個(gè)數(shù)據(jù)庫中 ——對(duì)應(yīng)圖像的過程，具體包括統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)各訓(xùn)練紅外圖像塊特征及其對(duì)應(yīng)的訓(xùn)練可見光圖像塊特征間關(guān) 系，得到訓(xùn)練紅外圖像塊特征到訓(xùn)練可見光圖像塊特征之間變換的函數(shù)關(guān)系。
7、 如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述函數(shù)關(guān)系基于參數(shù)方式 表示，或基于非參數(shù)方式表示。
8、 如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述在工作階^:將輸入的紅 外圖像轉(zhuǎn)換輸出對(duì)應(yīng)的可見光圖像的過程，具體包括按照所述選定的圖像位置標(biāo)準(zhǔn)對(duì)齊所述輸入的紅外圖像； 按照所述設(shè)定的分塊規(guī)則將所述對(duì)齊處理后的紅外圖像分塊，得到輸入紅 外圖像塊；將所述輸入紅外圖像塊在所述訓(xùn)練紅外投影方向上投影，得到輸入紅外圖 像塊特征；按照所述紅外圖像塊特征到可見光圖像塊特征之間變換的函數(shù)關(guān)系，將所述輸入紅外圖塊特征轉(zhuǎn)換得到輸出可見光圖像塊特征；將所述輸出可見光圖像塊特征重構(gòu)得到輸出可見光圖像塊； 依據(jù)所述設(shè)定的分塊規(guī)則將所述輸出可見光圖像塊組合，得到輸出可見光圖像。
9、 如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，在對(duì)齊所述輸入的紅外圖像 之前，還包括步驟調(diào)整所述輸入紅外圖像的對(duì)比度，使調(diào)整后的輸入紅外圖像對(duì)比度與紅外 數(shù)據(jù)庫中訓(xùn)練紅外圖像的對(duì)比度相同；以及調(diào)整所述輸入紅外圖像的分辨率，使調(diào)整后的輸入紅外圖像分辨率與紅外 數(shù)據(jù)庫中訓(xùn)練紅外圖像的分辨率相同。
10、 如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，按照所述訓(xùn)練紅外圖像塊特 征到訓(xùn)練可見光圖像塊特征之間基于參數(shù)方式表示的函數(shù)關(guān)系，將輸入紅外圖 像塊特征直接轉(zhuǎn)換得到輸出可見光圖像塊特征。
11、 如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，按照所述訓(xùn)練紅外圖像塊特 征到訓(xùn)練可見光圖像塊特征之間基于非參數(shù)方式表示的函數(shù)關(guān)系，在紅外數(shù)據(jù) 庫中找到與輸入紅外圖像塊特征最相近似的 一個(gè)訓(xùn)練紅外圖像塊特征；根據(jù)所述訓(xùn)練紅外圖像塊特征在可見光數(shù)據(jù)庫中找到對(duì)應(yīng)的訓(xùn)練可見光 圖像塊特征，作為輸出可見光圖像塊特征。
12、 如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，按照所述訓(xùn)練紅外圖像塊特 征到訓(xùn)練可見光圖像塊特征之間基于非參數(shù)方式表示的函數(shù)關(guān)系，在紅外數(shù)據(jù) 庫中找到與輸入紅外圖像塊特征最相近似的至少兩個(gè)訓(xùn)練紅外圖像塊特征；根據(jù)所述找到的至少兩個(gè)訓(xùn)練紅外圖像塊特征在可見光數(shù)據(jù)庫中找到對(duì) 應(yīng)的至少兩個(gè)訓(xùn)練可見光圖像塊特征；對(duì)所述找到的至少兩個(gè)訓(xùn)練可見光圖像塊特征進(jìn)行組合，得到輸出可見光 圖像塊特征。
13、 一種紅外圖像轉(zhuǎn)換為可見光圖像的裝置，其特征在于，包括 紅外圖像采集單元在訓(xùn)練階段用于采集預(yù)先選取的樣本，得到訓(xùn)練紅外圖像；以及在工作階段用于采集工作范圍內(nèi)的物體，得到輸入紅外圖像；可見光圖像采集單元用于采集預(yù)先選取的樣本，得到訓(xùn)練可見光圖像； 數(shù)據(jù)庫建立單元用于建立紅外圖像數(shù)據(jù)庫及其相應(yīng)的可見光圖像數(shù)據(jù)庫，所述紅外圖像數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)有針對(duì)預(yù)先選取的樣本的訓(xùn)練紅外圖像，所述可見光圖像數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)有針對(duì)預(yù)先選取的樣本的可見光圖像；統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)單元用于統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫建立單元建立的兩個(gè)數(shù)據(jù)庫中——對(duì)應(yīng)的圖像，得到訓(xùn)練紅外圖像與訓(xùn)練可見光圖像之間轉(zhuǎn)換的對(duì)應(yīng)關(guān)系； 輸入單元用于輸入紅外圖像釆集單元得到的輸入紅外圖像； 檢索轉(zhuǎn)換單元用于依據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)單元得到的訓(xùn)練紅外圖像與訓(xùn)練可見光圖像之間轉(zhuǎn)換的對(duì)應(yīng)關(guān)系，將輸入單元輸入的紅外圖像轉(zhuǎn)換得到對(duì)應(yīng)的可見光圖像；輸出單元用于輸出檢索轉(zhuǎn)換單元轉(zhuǎn)換得到的可見光圖像。
14、 如權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)庫建立單元具體 包括訓(xùn)練圖像對(duì)齊子單元用于按照選定的圖像位置標(biāo)準(zhǔn)對(duì)齊紅外圖像采集單 元采集得到的訓(xùn)練紅外圖像和可見光圖像采集單元采集得到的訓(xùn)練可見光圖 像；訓(xùn)練圖像分塊子單元用于將訓(xùn)練圖像對(duì)齊子單元對(duì)齊后的訓(xùn)練紅外圖像 和訓(xùn)練可見光圖像按照設(shè)定的分塊規(guī)則分塊，得到訓(xùn)練紅外圖像塊和訓(xùn)練可見 光圖像塊；訓(xùn)練特征提取子單元用于計(jì)算出所述得到的訓(xùn)練紅外圖像塊數(shù)據(jù)的訓(xùn)練 紅外投影方向和所述得到的訓(xùn)練可見光圖像塊數(shù)據(jù)的訓(xùn)練可見光投影方向；以 及用于將所述訓(xùn)練紅外圖像塊數(shù)據(jù)和訓(xùn)練可見光圖像塊數(shù)據(jù)分別在相應(yīng)的 訓(xùn)練紅外投影方向和訓(xùn)練可見光投影方向上投影，得到訓(xùn)練紅外圖像塊特征和訓(xùn)練可見光圖像塊特征；訓(xùn)練圖像入庫子單元用于將所述得到的訓(xùn)練紅外圖像、訓(xùn)練紅外圖像塊 和訓(xùn)練紅外圖像塊特征存入紅外圖像數(shù)據(jù)庫；以及用于將所述得到的訓(xùn)練可見光圖像、訓(xùn)練可見光圖像塊和訓(xùn)練可見光圖像 塊特征存入可見光圖像數(shù)據(jù)庫。
15、 如權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，所述;f企索轉(zhuǎn)換單元具體包括輸入圖像對(duì)齊子單元用于按照所述選定的圖像位置標(biāo)準(zhǔn)對(duì)齊輸入單元輸 入的紅外圖像；輸入圖像分塊子單元用于按照所述設(shè)定的分塊規(guī)則將輸入圖像對(duì)齊子單 元對(duì)齊后的輸入紅外圖像分塊，得到輸入紅外圖像塊；輸入特征提取子單元用于將輸入圖像分塊子單元分塊得到的輸入紅外圖 像塊在所述訓(xùn)練紅外投影方向上投影，得到輸入紅外圖像塊特征；特征轉(zhuǎn)換子單元用于按照統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)單元統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)得到的訓(xùn)練紅外圖像與 訓(xùn)練可見光圖像之間轉(zhuǎn)換的對(duì)應(yīng)關(guān)系，將輸入特征提取子單元提取得到的輸入 紅外圖塊特征轉(zhuǎn)換得到輸出可見光圖^(象塊特征；圖像塊重構(gòu)子單元用于將特征轉(zhuǎn)換子單元轉(zhuǎn)換得到的輸出可見光圖像塊 特征重構(gòu)得到輸出可見光圖像塊；圖像塊組合子單元用于依據(jù)所述設(shè)定的分塊規(guī)則將圖像塊重構(gòu)子單元重 構(gòu)得到的輸出可見光圖像塊組合，得到輸出可見光圖像。
16、 如權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，還包括預(yù)處理單元用于 調(diào)整紅外圖像采集單元采集得到的輸入紅外圖像的對(duì)比度，使調(diào)整后的紅外圖像對(duì)比度與紅外圖像數(shù)據(jù)庫中對(duì)應(yīng)訓(xùn)練紅外圖像的對(duì)比度相同；以及調(diào)整紅外 圖像采集單元采集得到的輸入紅外圖像的分辨率，使調(diào)整后的紅外圖像分辨率與紅外圖像數(shù)據(jù)庫中對(duì)應(yīng)訓(xùn)練紅外圖像的分辨率相同。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種紅外圖像轉(zhuǎn)換為可見光圖像的方法，包括步驟訓(xùn)練階段建立紅外圖像數(shù)據(jù)庫及其相應(yīng)的可見光圖像數(shù)據(jù)庫，所述紅外圖像數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)有針對(duì)預(yù)先選取的樣本的訓(xùn)練紅外圖像，所述可見光圖像數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)針對(duì)預(yù)先選取的樣本的訓(xùn)練可見光圖像；統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)所述兩個(gè)數(shù)據(jù)庫中一一對(duì)應(yīng)的圖像，得到訓(xùn)練紅外圖像與訓(xùn)練可見光圖像之間轉(zhuǎn)換的對(duì)應(yīng)關(guān)系；工作階段依據(jù)所述得到的訓(xùn)練紅外圖像與訓(xùn)練可見光圖像之間轉(zhuǎn)換的對(duì)應(yīng)關(guān)系，將輸入的紅外圖像轉(zhuǎn)換輸出對(duì)應(yīng)的可見光圖像。相應(yīng)的，還公開了一種紅外圖像轉(zhuǎn)換為可見光圖像的裝置。采用本發(fā)明方案將紅外圖像轉(zhuǎn)換為可見光圖像，使得在光線條件較差的情況下也能對(duì)一些重要場(chǎng)所進(jìn)行監(jiān)控。
文檔編號(hào)H04N5/33GK101202845SQ200710177359
公開日2008年6月18日 申請(qǐng)日期2007年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月14日
發(fā)明者超 張, 俊 李, 竇明松, 郝鵬威 申請(qǐng)人:北京大學(xué);英國(guó)倫敦大學(xué)瑪麗皇后學(xué)院