[发明专利]图像融合中自动确定引导滤波器参数的方法

说明书

本发明公开的一种图像融合中自动确定引导滤波器参数的方法，主要解决现有图像融合方法中引导滤波器参数不能自动确定的问题。其实现方案为：首先通过遍历调整参数ε的中间变化指数a'，得到调整参数ε_a'，并将其代入引导滤波方程，再将此引导滤波器方程用于图像融合，并将融合图像的评价参数收敛时ε_a'的值作为最佳调整参数；其次以步长为1，遍历窗口半径r的值，代入引导滤波方程，并将此引导滤波器方程用于图像融合，得到融合后图像的评价参数曲线C(r)，评价参数曲线C(r)的最值点时对应的r的值即为最佳的窗口半径r_b。本发明实现了参数的自动确定，提高引导滤波器的作用效果，可用于图像的融合。

技术领域

本发明属于图像处理技术领域，特别涉及一种自动确定引导滤波器参数的方法，可用于图像的分析与处理，并在医疗、诊断等图像处理方面有广泛的应用。

背景技术

引导滤波器的概念是2010年由KaiMing He等人提出的。引导滤波器具有保边缘滤噪声的特性和算法复杂度为线性的优点，使得引导滤波器在图像处理领域应用广泛。引导滤波器有两个参数，多数人使用引导滤波器时，对于其参数的值均是任意指定。一些有经验的学者会结合大量实验数据，综合统计出参数的值。例如唐鉴波在论文《基于引导滤波的单幅图像去雾算法研究》和王峰在论文《图像引导滤波器在单幅图像复原中的应用》中，均是将参数直接或统计给出。然而，却忽略了一个重要的特点——引导滤波器的参数应根据不同的引导图像而不同，不能根据引导图像的特点来自动确定参数，导致引导滤波器作用效果差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在图像融合中自动确定引导滤波器参数的方法，主要解决现有的图像融合方法中引导滤波器参数不能自动确定问题，提高引导滤波器的作用效果。

为实现上述目的，本发明的技术方案包括如下：

(1)将引导滤波过程表示为F＝G(P,I,r,ε)，其中，G表示引导滤波器，P为引导滤波器的输入图像，I为引导滤波器的引导图像，F为引导滤波后的图像，r是引导滤波器的窗口半径参数，ε是引导滤波器的调整参数；

(2)计算引导滤波器的最佳调整参数ε_b：

(2a)令引导滤波器的窗口半径r＝3；

(2b)计算引导图像I的方差σ²；

(2c)令引导滤波器的调整参数ε的第一变化指数a＝10,第二变化指数d＝25，中间变化指数的初值为a'＝10；

(2d)以步长为1从a到d遍历a'的值，令调整参数ε的值ε_a'＝σ²*10^-a'，并将ε_a'的值和窗口半径r的值代入(1)中的引导滤波式，得到引导滤波器为G(P,I,r,ε_a')；

(2e)将引导滤波器G(P,I,r,ε_a')引入到图像融合算法中得到融合后图像H_a',计算融合后图像H_a'的标准差平均梯度和边缘强度ES_a'；

(2f)判断融合后图像H_a'的标准差平均梯度和边缘强度ES_a'是否收敛：

当标准差平均梯度和边缘强度ES_a'均收敛时，停止遍历，此时的ε_a'的值即为最佳ε_b；

当标准差平均梯度和边缘强度ES_a'不收敛时，令a＝d,d＝d+10,返回步骤(2d)，直至找到ε_b；

(3)确定引导滤波器的最佳窗口半径r_b；