小波基对多聚焦图像融合效果的影响.pdfVIP

长江大学学报 (自然科学版)理m 2012年1月第9卷 第 1期 ·98 · JournalofYangtzeUniversity(NatSciEdit)SciEng Jan．2012，Vo1．9No．1 doi：10．3969／j．issn．1673—1409．2012．01．032 小波基对多聚焦图像融合效果的影响 弓d、玉秋 ，冯，J、强 ，王 蓉 (长江大学信息与数学学院，湖北荆州434023) [摘要]不同的小波基函数对图像融合的效果不同。通过研究小波基函数的主要特征，采用相同的分解级 数和融合准则 ，对 已配准的多聚焦图像应用不同的小波基进行融合试验 ，低频系数用均值进行融合 ，高 频系数用最大绝对值进行融合，并且应用客观评价指标平均梯度、信息熵、边缘保留度 、互信息及标准 差等对不同小波基融合后得到的图像进行分析对 比，总结出多聚焦 图像融合不 同的小波基选择方法，为 实际应用 中小波基的选择提供参考。 [关键词]多聚焦 图像 ；小波变换 ；小波基 ；融合 [中图分类号]TP391 [文献标识码]A [文章编号]1673—1409 (2012)01一N098—04 多聚焦图像 的融合是指将 2幅或多幅焦距不同的图像进行合成 ，滤除 2幅或多幅图像 中的模糊部 分 ，保留它们的清晰部分，以克服单一图像在焦距曝光光谱和空间分辨率等方面的局限性 ，达到提高图 像质量、更好地观察和分析图像的 目的。目前常用的融合算法有 PCA融合算法 、Gaussian金字塔融合 算法 、小波融合算法等等。小波融合与 PCA融合相 比，小波变换具有很好的多分辨率分析特性 ；与 Gaussian金字塔融合相 比，小波变化 比Gaussian金字塔分解多出2个方 向的分解处理，因此，理论上 小波融合 比PCA融合算法 、Gaussian金字塔融合具有更好的效果。但是 ，目前基于小波变换的图像融合 中，对融合准则研究 的比较多，方法也 比较成熟 ， 但是对小波基的选取及其在融合图像效果 中的影响研 究的比较少 。下面，笔者主要研究小波基对多聚焦图 像融合效果的影响，旨在为多聚焦图像融合中小波基 的选取提供理论依据 。 1 小波融合方法 设 2幅已配准的源图像分别为A和B，大小为 M ×N，融合方法如图1所示 。主要步骤如下 ： 1)选择尺度 函数和小波基 函数 … (，)及 … ，对 2幅源图像 A和B分别进行小波分解 ： 图1 融合示意图 (jo,m,n A( … (1) (jo,m,n … (2) Wh(j朋川 i… H， D (3) B( i… ) H ， D (4) 式 中，W A(io，m，)和W 。(。，m，)分别是图像A和B的低频系数 ；w (，m，)和 (i， ，)，i—H， [收稿 日期]2011—10—28 [基金项目]国防预研基金项 目 (51483O2OLO4JWO5)。 [作者简介]孙玉秋 (1968一)，女，1991年大学毕业 ，博士，教授，现主要从事图像处理、模式识别等方面的教学与研究工作。 第 9卷 第 1期 孙玉秋等 ：小波基对多聚焦图像融合效果的影响 V，D．分别是 2个图像在水平 、垂直和对角 3个方向的高频分量 。 2对相应的分解层上的低频系数和高频系数采用不同的融合规则进行融合嘲，笔者在低频 区域采用 均值融合 ，对高频区域采用绝对值最大方法融合。设融合后的低频为 W (。，m，)，则 ： W (o，，)一—}[W (0，，)+W (o，，)] (5) 设融合后 3个方