[发明专利]一种基于二维EMD和改进局部能量的多聚焦图像融合方法

摘要

本发明涉及一种基于二维EMD和改进局部能量的多聚焦图像融合方法，首先对源图像进行二维EMD分解，然后采用基于改进局部能量的极大值准则和加权平均融合规则相结合的方法对相应频率段上的本征模函数（IMF）分量进行处理。当对应的两幅源图像二维EMD分解后的IMF分量相位相同时，融合图像对应的IMF分量采用局部能量极大值准则；相位相反时，融合图像对应的IMF分量采用局部能量加权平均方法确定。融合规则克服了传统融合方法对窗口内各个像素包含的独立信息考虑不足的缺点。最后，融合结果通过对融合分量进行二维EMD逆变换得到。因此，将二维EMD和改进局部能量相结合，可以大大提高融合后图像的质量，对应用系统的后续处理和图像显示具有重要意义和使用价值。

主权项

1.一种基于二维EMD和改进局部能量的多聚焦图像融合方法，其特征在于步骤如下：步骤1：采用序贯相似度检测匹配法对两幅聚焦不同的源图像进行图像配准，并利用线性变换方法将两幅源图像的灰度方位映射到一个一致的灰度区间，得到预处理后的两幅图像A和B；步骤2：对预处理后的图像A进行二维EMD算法分解得到IMF分量对预处理后的图像B进行二维EMD算法分解得到IMF分量步骤3：按融合规则对步骤2得到的预处理后两幅图像A和B各自的分量和分量进行融合，得到融合后的分量IMF_F(x,y)；所述的融合规则为：当图像A和图像B的IMF系数与正负符号相同（包含系数为零），按IMFFj(x,y)=IMFAj(x,y),EAj(x,y)≥EBj(x,y)IMFBj(x,y),EAj(x,y)<EAj(x,y)]]>对图像进行融合，得到融合系数当图像A和图像B的IMF系数与正负符号相反（包含系数为零），按IMFFj(x,y)=wA×IMFAj(x,y)+wB×IMFBj(x,y)wA=EAj(x,y)/[EAj(x,y)+EBj(x,y)]wB=1-wA]]>对图像进行融合，得到融合系数其中与分别为IMF系数在第j级分量的第x行和第y列像素点的值，是由公式EAj(x,y)=Σm=-11Σn=-11W(m,n)[IMFAj(x+m,y+n))]2]]>以（x，y）像素为中心的m×n大小邻域的所有像素的局部能量，是由公式EBj(x,y)=Σm=-11Σn=-11W(m,n)[IMFBj(x+m,y+n))]2]]>以（x，y）像素为中心的m×n大小邻域的所有像素的局部能量，m×n邻域大小为3×3，其中W在式中为加权模板，取值为W=112111141111;]]>步骤4：对步骤3得到的融合后的分量IMF_F(x,y)进行EMD逆变换，得到融合图像。