【图像处理】彩色图像与灰度图像融合（一）：亮度通道直接替换

以下内容均假设两幅图像已经对齐。

 

图像融合（Image Fusion）是指将多源信道所采集到的关于同一目标的图像数据经过图像处理和计算机技术等，最大限度的提取各自信道中的有利信息，最后综合成高质量的图像，以提高图像信息的利用率、改善计算机解译精度和可靠性、提升原始图像的空间分辨率和光谱分辨率，利于监测。（来自百度百科）

我们这里的融合是针对一幅RGB图像和一张Mono图像，其中RGB图像提供色彩信息，而Mono图具有更多的细节，所以融合的目标是获得一幅保持图像色彩信息但是具有更多细节的彩色图像。

以下是实验用的输入图像：

 

 

一、步骤

1.1 颜色空间转换

首先，要将亮度通道分离出来（很多颜色空间都可以将亮度通道分离）。这里采用的是RGB转Lab（或者YCbCr，关于Lab和YCbCr的效果对比，请参考：YCbCr与Lab颜色空间对比 https://blog.csdn.net/heiheiya/article/details/80936338

L = 0.2126 * R + 0.7152 * G + 0.0722 * B

a = 1.4749 * (0.2213 * R - 0.3390 * G + 0.1177 * B) + 128

b = 0.6245 * (0.1949 * R + 0.6057 * G - 0.8006 * B) + 128

 

1.2 亮度通道替换

 

颜色空间转换之后，将RGB图的L通道替换为Mono图的L通道。
Lrgb = Lmono

1.3 颜色空间逆变换

最后一步，将新的图像数据从Lab空间转换会RGB色彩空间。

R = L + 0.0120 * a + 0.0021 * b;

G = L - 0.0036 * a - 0.0002 * b;

B = L + 0.0002 * a - 0.0045 * b;

二、结果