[发明专利]基于压缩感知和能量规则的多聚焦图像融合方法

摘要

本发明公开了一种基于压缩感知和能量规则的多聚焦图像融合方法，主要解决压缩感知条件下，多聚焦图像融合中图像块相似度较高，不易提取信息的问题。其实现步骤为：对两幅多聚焦图像利用分块置乱的哈达玛观测矩阵进行观测，获得两幅输入图像的观测向量；利用这两个观测向量的能量和数据相似度来计算融合权值，根据融合权值计算融合图像的观测向量；对该观测向量采用梯度投影法在CDF9/7小波基下进行重构，得到融合图像。本发明与经典多聚焦图像融合方法相比，同时包含两幅图像的信息且调节项能根据图像块的相似程度调节融合权值，解决了多聚焦图像块相似度过高的问题，提高了融合效果，可用于多聚焦图像的融合。

主权项

一种基于压缩感知和能量规则的多聚焦图像融合方法，包括如下步骤：（1）输入两幅多聚焦图像A和B，并对其进行分块，得到n对N×N的图像块并将每对图像块拉成列，分别表示为Ai和Bi，i=1，2，...,n，n为图像块的对数，N为图像块窗口大小，N>1；（2）根据第i对图像块的观测矩阵Φi，得到两个图像块的观测向量yAi和yBi；（3）按如下规则对第i对图像块进行融合，得到融合后的图像块的观测值ybi：（3a）根据多聚焦图像A和B的图像块观测向量yAi，yBi,及观测向量的能量EAi，EBi，计算每对图像块的融合权值： ω A = E Ai E Ai + E Bi + 1 2 × 1 - DS ( y Ai , y Bi ) 1 + T E Ai > E Bi E Bi E Ai + E Bi + 1 2 × 1 - DS ( y Ai , y Bi ) 1 + T E Ai ≤ E Bi ωB＝1‑ωA，其中，EAi，EBi分别为图像块观测向量yAi，yBi的能量，DS(yAi,yBi)为观测向量yAi，yBi的数据相似度，ωA,ωB为图像块的融合权值，T为可调参数,T≠‑1；（3b）根据每对图像块的融合权值ωA,ωB，对多聚焦图像A和B的每对图像块的观测向量yAi，yBi进行融合，得到融合后的图像块的观测向量ybi：ybi＝ωAyAi+ωByBi；（3c）重复步骤（3a）和（3b），直到所有的图像块对都完成融合；（4）将得到的所有的观测向量ybi整合成一列，得到融合图像的观测向量y：y＝[yb1T,yb2T,...,ybnT]T，其中,上标T表示向量的转置；（5）对融合图像的观测向量y采用梯度投影法在CDF9/7小波基下进行重构，得到 稀疏表示系数θ；再对稀疏表示系数θ进行小波逆变换，得到融合后的全聚焦图像F。