[發(fā)明專利]一種基于灰度中列數(shù)參照的多聚焦圖像融合方法和系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910061302.2
• 申請(qǐng)日: 2019-01-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109886903A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-06-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉偉;王然;葉志偉;王春枝;黃千;胡明威;湯遠(yuǎn)志;汪封文;詹思楷;曹燁;張艾欣
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G06T5/50
• 分類號(hào): G06T5/50
• 代理公司: 武漢科皓知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 王琪

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于灰度中列數(shù)參照的多聚焦圖像融合方法和系統(tǒng)。該方法包括：對(duì)配準(zhǔn)后的灰度圖像A和B，讀取每一像素點(diǎn)的灰度值并計(jì)算各自圖像的灰度中列數(shù)，然后根據(jù)A和B兩幅源圖像上每一點(diǎn)像素的灰度值距離源圖像灰度中列數(shù)的大小來(lái)完成圖像融合。該方法簡(jiǎn)單有效融合以后得到的圖像具有更多的細(xì)節(jié)信息，有利于圖像的進(jìn)一步分析、處理與理解，能明顯提高融合圖像的對(duì)比度，同時(shí)與傳統(tǒng)的圖像融合方法相比，也是一種快速融合方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于圖像處理領(lǐng)域，具體是涉及一種基于灰度中列數(shù)參照的多聚焦圖像融合方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

普通的可見(jiàn)光成像系統(tǒng)對(duì)同一場(chǎng)景的多個(gè)物體成像時(shí)，由于不同物體的景深可能不同，所以無(wú)法獲得該場(chǎng)景中每個(gè)物體都保持清晰的圖像。多聚焦圖像融合技術(shù)可以將同一場(chǎng)景中聚焦物體不同的多幅源圖像進(jìn)行融合，獲取每個(gè)源圖像的清晰部分，生成一幅全景清晰的圖像。融合后的圖像利用了多幅圖像的有用信息，對(duì)場(chǎng)景的描述更加全面準(zhǔn)確，因此該技術(shù)在多個(gè)領(lǐng)域中發(fā)揮了重要作用，如機(jī)器視覺(jué)、目標(biāo)識(shí)別、醫(yī)療診斷、遙感信息等。

常用的多聚焦圖像融合技術(shù)分為基于空間域融合方法和基于變換域融合方法。基于變換域融合方法是將源圖像通過(guò)一定的變換以獲得相對(duì)應(yīng)的頻域系數(shù)，然后根據(jù)不同的融合規(guī)則選擇頻域系數(shù)，最后通過(guò)反變換獲得融合圖像。該類方法存在選擇方向有限，對(duì)噪聲敏感等缺陷，并且計(jì)算復(fù)雜度不利于于實(shí)時(shí)應(yīng)用。基于空間域的融合方法是利用一定的方法找到源圖像各自聚焦的區(qū)域，然后直接選取這些不同的聚焦區(qū)域以構(gòu)成融合圖像。

目前應(yīng)用比較廣泛的圖像融合方法是基于空間域的簡(jiǎn)單多傳感器圖像融合方法。此類方法簡(jiǎn)單高效，適用于對(duì)速率要求高的場(chǎng)合。當(dāng)前，在傳統(tǒng)的像素級(jí)圖像融合基礎(chǔ)上改進(jìn)的有基于灰度均值的多聚焦圖像融合方法，但此方法在求融合圖像參考數(shù)時(shí)，算術(shù)運(yùn)算過(guò)多，消耗時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，整體效率不高。本發(fā)明提供了一種簡(jiǎn)單，明顯提高時(shí)間效率，并且具有高對(duì)比度，清晰的圖像融合方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的提供一種基于灰度中列數(shù)參照的多聚焦方法，該方法簡(jiǎn)單有效，融合以后得到的圖像對(duì)比度高，圖像清晰，具有更多的細(xì)節(jié)信息，有利于圖像的進(jìn)一步分析、處理與理解，并能明顯提高融合過(guò)程時(shí)間效率。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種基于灰度中列數(shù)參照的多聚焦方法，包括以下順序的步驟：

步驟1：獲取兩幅配準(zhǔn)后的多聚焦源圖像A和B，源圖像A,B均為灰度圖像，其中每張?jiān)磮D像的圖像大小都為M像素×N像素；

步驟2：分別讀取兩幅圖像中每一像素的灰度值，記為A(i,j)和B(i,j)，其中i和j為圖像的行數(shù)和列數(shù)，1≤i≤M，1≤j≤N；

步驟3：計(jì)算A,B兩幅源圖像各自的灰度中列數(shù)，記為m(A)和m(B)；

步驟4：根據(jù)融合規(guī)則確定融合后圖像每一像素的灰度值，融合規(guī)則為：融合圖像F在第i行第j列處取得灰度值為源圖像A和B中與各自中列數(shù)差值的更大的像素值，即若圖像A在某一處的灰度值與圖像A的灰度中列數(shù)差值大于或等于圖像B在對(duì)應(yīng)處的灰度值與圖像B的灰度中列數(shù)差值，則此處融合后的灰度值取圖像A在該處的灰度值，反之，選擇圖像B在該處的灰度值；具體公式如下：

式中，F(xiàn)(i,j)為融合后圖像第i行第j列的灰度值，A(i,j)為源圖像A中第i行第j列處的灰度值，B(i,j)為源圖像B中第i行第j列處的灰度值，m(A)為源圖像A的灰度中列數(shù)，m(B)為源圖像B的灰度中列數(shù)；

步驟5：判斷是否遍歷完圖像A和圖像B中的所有像素點(diǎn)，若否，則重復(fù)執(zhí)行步驟4，若遍歷完，則執(zhí)行步驟6；

步驟6：輸出融合后的圖像F。