[发明专利]基于成像机理与非采样Contourlet变换多聚焦图像融合方法

摘要

本发明公开了一种基于成像机理与非采样Contourlet变换的图像融合方法。其过程为：首先，采用非采样Contourlet变换对源图像进行多尺度、多方向分解得到不同频域子带系数；其次，针对低频子带系数构建一种基于方向向量范数的融合规则，针对带通方向子带系数构建一种基于局部方向对比度和方向向量标准方差相结合的融合规则；然后，根据构建的融合规则分别对源图像的低频子带系数和各带通方向子带系数进行组合，得到融合图像的非采样Contourlet变换系数；最后，进行非采样Contourlet逆变换重构出融合图像。本发明具有融合效果好，配准误差对融合性能的影响少，能够有效避免将噪声传输到融合图像中之优点，可用于各种成像系统的后续处理和图像显示。

主权项

1.一种基于成像机理和非采样Contourlet变换多聚焦图像融合方法，包括如下步骤：(1)采用非采样Contourlet变换对源图像分别进行多尺度、多方向分解，得到各自的低频子带系数和带通方向子带系数；(2)对低频子带系数，利用构建的基于方向向量范数的低频融合公式进行组合：$C_{j_0}^F(m,n)=\left\{\begin{array}{cc}{C}_{j_0}^A(m,n)& ,{\left|\right|V_{j_0}(m,n)\left|\right|}^A-{\left|\right|V_{j_0}(m,n)\left|\right|}^B>\mathrm{th}\\ C_{j_0}^A(m,n)\times 0.5+C_{j_0}^B(m,n)\times 0.5& ,|{\left|\right|V_{j_0}(m,n)\left|\right|}^A-{\left|\right|V_{j_0}(m,n)\left|\right|}^B|\le \mathrm{th};\\ C_{j_0}^B(m,n)& ,{\left|\right|V_{j_0}(m,n)\left|\right|}^B-{\left|\right|V_{j_0}(m,n)\left|\right|}^A>\mathrm{th}\end{array}\right.$ 其中，Cj0 A(m，n)、Cj0 B(m，n)、Cj0 F(m，n)分别表示源图像A、B和融合图像F的非采样Contourlet变换低频子带系数，‖Vj0(m，n)‖A、‖Vj0(m，n)‖B分别表示源图像A、B在最粗糙尺度j0，位置(m，n)处的方向向量范数，th为实验阈值；(3)对带通方向子带系数，利用构建的基于局部方向对比度与方向向量标准方差相结合的带通方向融合公式进行组合：$C_{j,r}^F(m,n)=\left\{\begin{array}{cc}{C}_{j,r}^A(m,n)& ,R_{j,r}^A(m,n)D{\sigma }_j^A(m,n)\ge R_{j,r}^B(m,n)D{\sigma }_j^B(m,n)\\ C_{j,r}^B(m,n)& ,R_{j,r}^A(m,n)D{\sigma }_j^A(m,n)<R_{j,r}^B(m,n)D{\sigma }_j^B(m,n)\end{array}\right.$ 其中，Cj，r A(m，n)、Cj，r B(m，n)、Cj，r F(m，n)分别表示源图像A、B和融合图像F在尺度j、方向r处的非采样Contourlet变换带通方向子带系数，Rj，r A(m，n)、Rj，r B(m，n)分别表示源图像A、B在尺度j、方向r、位置(m，n)处的局部方向对比度，Dσj A(m，n)、Dσj B(m，n)分别表示源图像A、B在尺度j、位置(m，n)处的方向向量标准方差；(4)对组合后的系数进行非采样Contourlet逆变换，重构出融合图像。