多聚焦圖像融合的實(shí)質(zhì)是提取出每幅多聚焦源圖像中的清晰區(qū)域,并對這些清晰區(qū)域進(jìn)行融合,生成包含全部場景且都清晰的融合圖像。如何準(zhǔn)確定位并有效提取源圖像中的聚焦區(qū)域是多聚焦圖像融合的關(guān)鍵。然而,多聚焦圖像的內(nèi)容與結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,使得傳統(tǒng)的多聚焦圖像融合方法很難對源圖像中的聚焦區(qū)域進(jìn)行準(zhǔn)確定位并提取,導(dǎo)致融合圖像的質(zhì)量并不理想。本論文針對現(xiàn)有多聚焦圖像融合方法存在的不足,對多聚焦圖像融合方法進(jìn)行了深入研究,提出了一種新的多聚焦圖像融合框架——基于決策圖與稀疏表示的多聚焦圖像融合算法。考慮到直接對多聚焦圖像進(jìn)行聚焦特征分析,既增大算法計(jì)算的復(fù)雜度又難以準(zhǔn)確提取聚焦特征,該算法首先并非直接對多聚焦源圖像進(jìn)行聚焦分析,而是采用稀疏表示理論與基于塊的聚焦特性測量方法對源圖像的低尺度圖像進(jìn)行分析,將源圖像的各個(gè)像素點(diǎn)分為聚焦、離焦與不確定三類,以生成初始的決策圖。其次,為了獲得只包含聚焦域與離焦域的最終決策圖,需要采用空間頻率方法對不確定區(qū)域作進(jìn)一步的分類處理。最后,根據(jù)所獲得的最終決策圖,將所提取出的聚焦區(qū)域進(jìn)行融合獲得基于決策圖的融合圖像。然而,由于難以對過渡區(qū)域中各像素點(diǎn)的聚焦特性進(jìn)行準(zhǔn)確評價(jià),所... 

【文章來源】：華北電力大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１光學(xué)成像系統(tǒng)成像原理圖??如圖２－１所示，對拍攝物體Ａ進(jìn)行對焦后，通過鏡頭（光圈），物體Ａ將在焦??

的值與拍攝距離為定值，則鏡頭焦距的長度與??景深成反比，景深會(huì)隨著鏡頭焦距的縮短而變長。??（３）物距或拍攝距離。假設(shè)光圈口徑的大小與鏡頭焦距為定值，則景深會(huì)隨著??拍攝距離的增大而變短。??景敝?光圈?彌散隠鋼???ｉ?Ｉ?７＾１??」?，??１兀占＿，?＇?＾??命?深??心奶近為距離?卜?ｍｉｋｕ＇隹深??＾?卜―?ｉＭ距Ｌ?—?卜?—４—、卜??物距Ｌ?像距??？?一?——?—????????Ｍ???？??圖２－２影響景深大小的相關(guān)參數(shù)??從圖２－２可觀察到影響景深大小的一些相關(guān)參數(shù)根據(jù)光學(xué)系統(tǒng)的物像關(guān)系??Ｍ以及三角形相似定律，通過數(shù)學(xué)公式表達(dá)出景深與其影響參數(shù)的關(guān)系，可描述為：??前景深?Ｚｌ?＝?—???（２－１）??ｆ?七?Ｆ５Ｌ?、??ＦＳ１２??后景深Ｌ２＝戶（２－２）??§：ｍ＾Ｌｌ?＋?Ｌ２＝?｝ｆＦ５２Ｌ＼?２?（２－３）??ｆ４－Ｆ２Ｓ２Ｌ２??式中５一一容許彌散圓的直徑；??ｆ?鏡頭焦距；??Ｐ一一鏡頭光圈的系數(shù)；??Ｌ一一物距（拍攝距離）。??從上述的三個(gè)式子可以得出結(jié)論：景深的大小不僅與鏡頭光圈系數(shù)、鏡頭焦距??有關(guān)，還與拍攝距離以及容許彌散圓的大小有關(guān)［４２］，且后景深大于前景深。因此，??在對同一場景中的不同物體進(jìn)行拍攝時(shí)，由于每一物體的焦距各不相同，且受到拍??攝角度、光學(xué)環(huán)境等外在因素的影響，會(huì)使得所成圖像中各個(gè)物體具有不同清晰度，??９??

拍攝所得到的每幅多聚??焦圖像都不可能是全清晰的圖像，每幅圖像可能只對場景中一個(gè)或幾個(gè)物體的成像??是清晰的，其余部分則是相對比較模糊的。但是，可以通過綜合利用所有單幅圖像??的信息，生成一幅對場景進(jìn)行完整且精確還原的清晰圖像。從而，多聚焦圖像的特??點(diǎn)可以概括如下：??（１）對于同一場景所成的像；??（２）對場景中不同的物體進(jìn)行聚焦所成的像；??（３）每一幅圖像都包含著清晰區(qū)域、模糊區(qū)域或者介于兩者之間的過渡區(qū)域。??２．?３多聚焦圖像融合技術(shù)??多聚焦圖像融合的具體方式可如圖２－３所示：確定出場景中各個(gè)部分在兩幅或??多幅待融合圖像中的表達(dá)區(qū)域，對多幅待融合圖像中各相應(yīng)表達(dá)區(qū)域進(jìn)行清晰度比??較，且將清晰度較高的表達(dá)區(qū)域提取出來；隨后選取適當(dāng)?shù)膱D像融合算法，對所提??取出的清晰的區(qū)域進(jìn)行拼接或融合以獲得最終的融合圖像�？梢�，如果想獲得“理??想”的多聚焦融合圖像，則必須準(zhǔn)確地提取出融合圖像中各個(gè)清晰區(qū)域，且提取與??融合的過程中皆不能出現(xiàn)源圖像信息丟失或者失真的情況。??Ａ??圖圖？待融合圖像Ａ??像像?－??清模??晰糊?Ｉ?Ｉ：??區(qū)！區(qū)?圖圖???，??像像??Ｂ?Ｂ?＞清清一＾融合圖像Ｆ??圖圖?晰晰??像像?區(qū)區(qū)??模清??糊晰＊：待融合圖像Ｂ??區(qū)?區(qū)??圖２－３多聚焦圖像融合示意圖??２．?４融合圖像性能評價(jià)指標(biāo)??通過對融合圖像效果的評價(jià)，不僅有助于考察算法性能的好壞，而且有利于進(jìn)??一步地分析算法所存在的優(yōu)缺點(diǎn)，從而為多聚焦圖像融合算法的改進(jìn)與研究提供可??靠的依據(jù)。在實(shí)際的研究與應(yīng)用中，衡量融合圖像質(zhì)量的方式是采取主觀評價(jià)與客??觀評價(jià)相結(jié)合的方法。下面


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