基于多尺度全局濾波的多聚焦圖像融合方法及其裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于多尺度全局濾波的多聚焦圖像融合方法，根據(jù)多尺度全局濾波分別對(duì)待融合的若干幅多聚焦圖像進(jìn)行多尺度分解，根據(jù)融合規(guī)則融合分解獲得的若干幅多聚焦圖像的多尺度子帶圖像，對(duì)融合后的多尺度子帶圖像進(jìn)行逆多尺度全局濾波獲得最終的融合圖像；本發(fā)明還公開(kāi)了一種基于多尺度全局濾波的多聚焦圖像融合裝置，本發(fā)明提高了融合圖像的清晰度、信息量等以得到圖像質(zhì)量更好的融合圖像。
【專(zhuān)利說(shuō)明】基于多尺度全局濾波的多聚焦圖像融合方法及其裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于圖像融合處理【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種基于多尺度全局濾波的多聚焦 圖像融合方法及其裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 圖像融合在圖像分析和計(jì)算機(jī)視覺(jué)方面有著重要的意義。通過(guò)圖像融合技術(shù)可以 將從不同成像傳感器獲取同一場(chǎng)景的圖像有機(jī)組合成一幅圖像，其能有效地互補(bǔ)不同成像 傳感器所獲取圖像的優(yōu)勢(shì)，形成一幅能真實(shí)清晰反映客觀(guān)場(chǎng)景的圖像，以便對(duì)圖像進(jìn)一步 分析、理解以及目標(biāo)的檢測(cè)與識(shí)別等。從二十世紀(jì)八十年代開(kāi)始，多傳感器圖像融合已引起 了廣泛的興趣和研究熱潮。其中，多聚焦圖像融合是一個(gè)重要的研究方向，在機(jī)器學(xué)習(xí)、遙 感、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、醫(yī)學(xué)圖像處理以及軍事應(yīng)用中有著廣泛的應(yīng)用前景。經(jīng)過(guò)近三十年的發(fā) 展，圖像融合技術(shù)已形成了一定的規(guī)模，國(guó)內(nèi)外也都開(kāi)發(fā)出許多用于不同領(lǐng)域的融合系統(tǒng)， 但是，這并不意味著圖像融合技術(shù)已相當(dāng)成熟了。從國(guó)內(nèi)外目前的研究情況來(lái)看，圖像融合 技術(shù)在理論和技術(shù)方面均存在有待解決的問(wèn)題。與國(guó)外相比，國(guó)內(nèi)開(kāi)展圖像融合研究工作 起步較晚，盡管?chē)?guó)內(nèi)近幾年在圖像融合方面的研究取得了較大的成就；但是，相比國(guó)外仍處 于較落后的狀態(tài)。因此，急需我們對(duì)圖像融合進(jìn)行廣泛深入的基礎(chǔ)理論和基礎(chǔ)技術(shù)的研究。
[0003] 隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，實(shí)際應(yīng)用中，人們對(duì)信息量的需求越來(lái)越大。在 這種條件下，典型的圖像融合方法，如基于多分辨分析的圖像融合方法，參見(jiàn)文獻(xiàn) 《Image sequence fusion using a shift-invariant wavelet transform》， Image Processing,1997. Proceedings. , International Conference on.IEEE，1997, 3:288-291， 因?yàn)樾〔ㄗ儞Q不能很好地捕捉圖像的邊緣和紋理信息，而且，該方法用簡(jiǎn)單的系數(shù)絕 對(duì)值取大的融合規(guī)則，得到的融合圖像效果不理想；參見(jiàn)文獻(xiàn)《Feature level fusion ofmultimodal medical images in lifting wavelet transform domain》， Engineering in Medicine and Biology Society,2004.IEMBS'04.26th Annual International Conference ofthe IEEE. IEEE, 2004, 1:1479-1482,該方法通過(guò)計(jì)算小波變換系數(shù)的梯 度，并通過(guò)比較兩幅圖像的小波變換系數(shù)梯度之差與設(shè)定的閾值的大小來(lái)確定融合系數(shù)， 該方法所得到的融合圖像盡管效果有所改善，但是，融合效果依然不夠理想。近年來(lái)，一 些學(xué)者又提出了采用圖像濾波理論對(duì)圖像進(jìn)行融合的方法，參見(jiàn)文獻(xiàn)《The multiscale directional bilateral filter and its application to multisensor image fusion)), Information Fusion, 2012, 13 (3) :196-206.此方法通過(guò)多尺度雙邊濾波加方向性以有 效地提取圖像信息，獲得了較好的融合效果，具有較高的空間分辨率和對(duì)比度；參見(jiàn)文 章 〈〈Image fusion based on pixel significance using cross bilateral filter)), Signal, Image and Video Processing, 2013:1-12.該方法對(duì)雙邊濾波的濾波核進(jìn)行交換， 采用領(lǐng)域窗口統(tǒng)計(jì)特性獲得融合權(quán)重，采用加權(quán)平均方法獲得融合圖像，其信息量、對(duì)比 度、空間分辨率等均有所提高；但是，細(xì)節(jié)信息、清晰度等依然難以滿(mǎn)足使用要求，融合圖像 的整體效果還是不盡如人意。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為解決現(xiàn)有存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提供一種基于多尺度全局濾波的多聚 焦圖像融合方法及其裝置。
[0005] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：
[0006] 本發(fā)明實(shí)施例提供一種基于多尺度全局濾波的多聚焦圖像融合方法，該融合方法 為：根據(jù)多尺度全局濾波分別對(duì)待融合的若干幅多聚焦圖像進(jìn)行多尺度分解，根據(jù)融合規(guī) 則融合分解獲得的若干幅多聚焦圖像的多尺度子帶圖像，對(duì)融合后的多尺度子帶圖像進(jìn)行 逆多尺度全局濾波獲得最終的融合圖像。
[0007] 上述方案中，所述根據(jù)多尺度全局濾波分別對(duì)待融合的若干幅多聚焦圖 像進(jìn)行多尺度分解為 ：根據(jù)多尺度全局濾波對(duì)輸入的兩幅多聚焦圖像進(jìn)行多尺 度全局濾波分解，獲得兩幅多聚焦圖像的低頻子帶圖像4和高頻子帶圖像

【權(quán)利要求】
1. 一種基于多尺度全局濾波的多聚焦圖像融合方法，其特征在于，該融合方法為：根 據(jù)多尺度全局濾波分別對(duì)待融合的若干幅多聚焦圖像進(jìn)行多尺度分解，根據(jù)融合規(guī)則融合 分解獲得的若干幅多聚焦圖像的多尺度子帶圖像，對(duì)融合后的多尺度子帶圖像進(jìn)行逆多尺 度全局濾波獲得最終的融合圖像。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多尺度全局濾波的多聚焦圖像融合方法，其特征在于， 所述根據(jù)多尺度全局濾波分別對(duì)待融合的若干幅多聚焦圖像進(jìn)行多尺度分解為：根據(jù)多尺 度全局濾波對(duì)輸入的兩幅多聚焦圖像進(jìn)行多尺度全局濾波分解，獲得兩幅多聚焦圖像的低 頻子帶圖像14、14和高頻子帶圖像Ptw=Us...,夏卜{/if,m= 其中，K= 5,K表示分解層數(shù)，m表示分解的第m層，A表示第一幅多聚焦圖像，B表示第二幅多聚焦圖 像。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多尺度全局濾波的多聚焦圖像融合方法，其特征在于， 所述根據(jù)融合規(guī)則融合分解獲得的若干幅多聚焦圖像的多尺度子帶圖像為：對(duì)經(jīng)多尺度 全局濾波分解的兩幅多聚焦圖像的低頻子帶系數(shù)4進(jìn)行融合，以及對(duì)高頻子帶圖像 {/7,> = 1,2"."[卜{//>1 =1，2"..,欠}進(jìn)行融合。
4. 一種基于多尺度全局濾波的多聚焦圖像融合裝置，其特征在于，該裝置包括分解單 元、融合單元、逆多尺度全局濾波單元， 所述分解單元，用于根據(jù)多尺度全局濾波分別對(duì)待融合的若干幅多聚焦圖像進(jìn)行多尺 度分解； 所述融合單元，用于根據(jù)融合規(guī)則融合分解獲得的若干幅多聚焦圖像的多尺度子帶圖 像； 所述逆多尺度全局濾波單元，用于對(duì)融合后的多尺度子帶圖像進(jìn)行逆多尺度全局濾波 獲得最終的融合圖像。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于多尺度全局濾波的多聚焦圖像融合裝置，其特征 在于：所述分解單元，具體用于根據(jù)多尺度全局濾波對(duì)輸入的兩幅多聚焦圖像進(jìn)行 多尺度全局濾波分解，獲得兩幅多聚焦圖像的低頻子帶圖像和高頻子帶圖像 = 、[//〉《 = 1，2,…,A：]·，其中，K= 5,K表示分解層數(shù)，m表示分解的第m 層，A表示第一幅多聚焦圖像，B表示第二幅多聚焦圖像。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于多尺度全局濾波的多聚焦圖像融合裝置，其特征在 于：所述融合單元，具體用于對(duì)經(jīng)多尺度全局濾波分解的兩幅多聚焦圖像的低頻子帶系數(shù) ?4、#進(jìn)行融合，以及對(duì)高頻子帶圖像{"?X2,…，勻、丨叱，《 = 1，2，...，丨進(jìn)行融 合。
【文檔編號(hào)】G06T5/50GK104463822SQ201410763858
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月11日
【發(fā)明者】尹偉科, 延翔, 秦翰林, 周慧鑫, 李佳, 宗靖國(guó), 馬琳, 韓姣姣, 曾慶杰, 呂恩龍 申請(qǐng)人:西安電子科技大學(xué)