[发明专利]一种基于原子融合吸收度的框架性图像融合方法

权利要求书

1.一种基于联合稀疏表示的原子融合吸收度计算方法，其特征在于：

设定参与融合的两幅源图像为A、B，融合结果为F，此处以两幅源图像为例，多幅的情况依此类推；按如下的步骤进行：

（1）生成或选取所使用的过完备字典经验值256或512；该字典可使用K-SVD或其他字典学习算法生成；

（2）将A、B和F（设其为M行、N列）划分为8*8的小块，相邻小块重叠，移动步距为1；并将所有块按照列序的方式转换为64*1的列向量；每幅图像产生K=(M-8+1)*(N-8+1)个(64*1)列向量；

（3）将F、A、B分解得到的列向量分别横向组成(64*K)的二维矩阵，记为IF、IA、IB；

（4）计算原子成分占比：

（式1）

（式1）中X_A、X_B为对应于IA、IB稀疏系数矩阵，则原子成分占比为：

（式2）

（式2）中i,j分别表示稀疏系数矩阵的行号（原子序号）和列号（对应图像块列向量的序号）；

（5）计算原子融合残余度：

将IF分别与IA、IB进行联合稀疏分解：

（式3）

（式3）中的为源图像A与融合结果F之间的共有信息稀疏表示系数矩阵, 为F相对于A的差异信息稀疏表示系数矩阵，为A相对于F的残余信息稀疏表示系数矩阵；为源图像B与F之间的共有信息稀疏表示系数矩阵，为F相对于B的差异信息稀疏表示系数矩阵， 为B相对于F的残余信息稀疏表示系数矩阵；这些矩阵的大小为（L*K）；

使用OMP（正交匹配追踪）等算法求解（式3），得到

和使用这些系数计算原子i的（累计）残余系数：

（式4）

（式4）中i为原子序号，j为列号（对应图像块列向量的序号）；

（6）计算原子融合吸收度：

（式5）

（式5）中i为原子序号。

2.权利要求1所述的基于联合稀疏表示的原子融合吸收度计算方法，其特征在于：

在使用稀疏表示进行图像融合过程中，使用（式1）对源图像进行逐块分解，得到系数矩阵X_A、X_B，其大小为L*K；逐块进行融合,则融合结果的第k块的稀疏系数向量为：

(式6)

（式6）中∈R^1*K是融合结果向量化表示X_F的第k个列向量（包括L个原子系数），对应融合结果中第k个图像块的系数表示系数；融合规则根据源图像块的稀疏系数向量的活跃度来决定如何对它们进行组合；计算活动度的常用方法有0阶范数、1阶范数，融合规则通常有选取活跃度大的系数向量作为融合结果的系数向量，或根据活跃度进行加权平均；

对（式6）得到的中的L原子系数使用（式5）计算得到的原子融合吸收度进行调整：

（式7）

（式7）中AAR(l)表示字典中第l个原子的融合吸收度，λ为调整参数，建议值[0.2~0.3]。