[發明專利]一種基于二維EMD和改進局部能量的多聚焦圖像融合方法

有效

• 申請號: 201310292271.4
• 申請日: 2013-07-12
• 公開（公告）號: CN103413283A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 郭雷;楊金庫;楊寧
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: G06T5/50
• 分類號: G06T5/50
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 王鮮凱

技術領域

本發明屬于數字圖像處理方法，涉及多聚焦圖像融合方法，數據信息融合領域，具體涉及一種基于二維EMD和改進局部能量的多聚焦圖像融合方法，可以應用于各種軍用或民用的多聚焦圖像融合系統。

背景技術

多聚焦圖像融合是指因鏡頭聚焦不同而形成的多個圖像通過一定處理，得到目標聚焦都清晰的結果圖像。

目前常用的多聚焦圖像融合方法主要是基于小波變換或者更高層次的小波算法。盡管基于小波的圖像融合算法能夠非常優秀的將圖像分解并得到很好的融合結果，但選取小波基函數^[1]一直是很困難的問題。而且基于小波變換的圖像融合是對每個像素或小區域的局部特征進行融合，這會導致失去局部特征相關性較強的特性。然而，具有自適應特性的二維經驗模態分解（EMD）算法^[2,3]能夠根據信號特征將信號自適應地進行多尺度分解，產生自適應的基函數，通過Hilbert變換對每一層所分解的函數處理得到分析信號的頻率。該算法分解得到的高、低頻分量尺度相近、相關性較強。高頻顯示圖像形狀特征及輪廓，低頻顯示圖像整體信息。

基于二維EMD的多聚焦圖像融合算法的研究^[4-6]主要集中在本征模函數（IMF）分量融合規則上，如：絕對值最大準則、局部方差準則、局部梯度準則及局部能量準則等。其中，以區域窗口能量為標度的局部能量準則是一種非常有效的融合方法。由于圖像信號絕對強度的變化可以通過局部能量反映，而圖像信號強度變化大的點反映了圖像的顯著特征，但該規則有對窗口內各個像素包含的獨立信息考慮不足的缺點。因此使用基于二維EMD和改進局部能量的多聚焦圖像融合算法克服了傳統的融合算法得到的融合圖像存在邊緣失真及光譜扭曲的現象。

發明內容

要解決的技術問題

為了避免現有技術的不足之處，本發明提出一種基于二維EMD和改進局部能量的多聚焦圖像融合方法，能夠提高融合后的圖像質量，達到理想的實用效果。

技術方案

一種基于二維EMD和改進局部能量的多聚焦圖像融合方法，其特征在于步驟如下：

步驟1：采用序貫相似度檢測匹配法對兩幅聚焦不同的源圖像進行圖像配準，并利用線性變換方法將兩幅源圖像的灰度方位映射到一個一致的灰度區間，得到預處理后的兩幅圖像A和B；

步驟2：對預處理后的圖像A進行二維EMD算法分解得到IMF分量對預處理后的圖像B進行二維EMD算法分解得到IMF分量

步驟3：按融合規則對步驟2得到的預處理后兩幅圖像A和B各自的分量和分量進行融合，得到融合后的分量IMF_F(x,y)；