[发明专利]一种自适应分块的多聚焦图像融合方法

说明书

技术领域

本发明属于图像融合技术领域，特别是一种自适应分块的多聚焦图像融合方法。

背景技术

为了对同一场景的所有物体进行图像描述，可以采用多次不同焦距拍摄的方法，从而获得多个焦距不同的图像，把获得的这些图像融合成一幅图，保留每一幅图像中清晰的部分，该项技术称为多聚焦图像融合技术。多聚焦图像融合技术能够有效利用同一场景中不同拍摄焦距取得的多幅图像，得到一幅综合所有聚焦点的清晰的融合图像。并且，融合图像具有信息量大、目标细节丰富等特点。

多聚焦图像融合方法，从采用的数学方法角度可以大致分为：加权平均法、逻辑滤波器法、数学形态法、模拟退火法、图像代数法、金字塔图像融合法、小波变换图像融合法等等。这些融合方法都是能够取得良好的融合结果，但是多聚焦图像的融合又具有它自己的特点，比如图像中存在许多公共区域，而这些公共区域是不需要做出融合计算的，根据多聚焦图像的这一特点，提出一种基于像素块相似矩阵的自适应融合方法，以提高融合的效率，改善融合效果。

敬忠良等公开的发明专利“基于块分割的多聚焦图像融合方法”(专利号：02137055.9)中，在将多聚焦输入原图像分割成若干个大小相等的块区域的基础上，对每个块区域求取其局部对比度来反映图像聚焦清晰区域与聚焦模糊区域之间的差异。利用块区域局部对比度将整个图像划分成清晰区域和模糊区域，再与清晰区域与模糊区域相邻的所有块区域划分为边界区域，得到图像的三个不同的区域划分并以图像区域标记图的形式进行表示。对于清晰区域和模糊区域，直接选取清晰块区域作为融合后的相应块区域，对于边界区域，采用基于对比度的像素选取融合方法进行融合处理。上述发明达到了多聚焦图像的融合目的，分割块来进行融合的方法在多聚焦图像融合中是非常有意义的，但是块的分割大小是固定的，并且每个块上都要计算对比度，这无疑增加了算法的运行时间。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种自适应分块的多聚焦图像融合方法。

为解决上述技术问题，本发明一种自适应分块的多聚焦图像融合方法，包括以下步骤：

步骤1、分别将两幅大小一样的待融合源图A和B预分割成若干个大小相同的图像块；

步骤2、分别确定待融合源图A和B中的每个图像块的灰度共生矩阵，并计算每个图像块的灰度共生矩阵的标准偏差；

步骤3、构建与待融合源图A和B大小相同的空白融合结果图，并将步骤2中标准偏差结果相同的两个图像块中的任意一个图像块写入融合结果图的对应位置；

步骤4、分别对待融合源图A和B中标准偏差结果不同的图像块进行细分割得到若干个子图像块，重新计算每个子图像块的灰度共生矩阵的标准偏差，若待融合源图A和B中对应位置的两个子图像块的灰度共生矩阵的标准偏差均相同，则将对应位置的两个子图像块中的任意一个子图像块写入融合结果图的对应位置完成融合；否则执行步骤5；

步骤5、继续对标准偏差不相同的子图像块进行细分割并继续判断对应位置的子图像块的灰度共生矩阵的标准偏差是否均相同，若相同则完成融合，否则继续执行本步骤直至细分割次数达到3次为止；此时，若仍然存在对应位置的子图像块的灰度共生矩阵的标准偏差不相同，则执行步骤6；

步骤6、利用基于偏差中值的融合方法对步骤5中灰度共生矩阵的标准偏差仍不相同的子图像块进行融合，将融合结果写入融合结果图。

进一步地优选方案，本发明自适应分块的多聚焦图像融合方法中，所述步骤2中，确定待融合源图A和B中的每个图像块的灰度共生矩阵，并计算每个图像块的灰度共生矩阵的标准偏差，具体为：

A、确定待融合源图A和B中的每个图像块的灰度共生矩阵：

步骤A1、构建一个256×256的矩阵；

步骤A2、对于步骤A1所述的矩阵中坐标为(x，y)（x=1,2,…,256，y=1,2,…,256）的元素，分别判断待融合源图A、B中的每个图像块中是否存在灰度值分别为x-1、y-1的两个不同的像素点，如存在，则将该元素的值赋为1；如不存在，则赋值为0；最终得到的矩阵即为每个图像块的灰度共生矩阵；

B、根据下式计算灰度共生矩阵的标准偏差σ：