基于各向异性热扩散方程的多聚焦图像融合算法

涂超平; 肖进胜; 杜康华; 易本顺

doi:10.3969/j.issn.0372-2112.2015.06.023

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基于各向异性热扩散方程的多聚焦图像融合算法

科研通信 | 更新时间：2025-07-16

- 基于各向异性热扩散方程的多聚焦图像融合算法
- Multi-focus Image Fusion Algorithm Based on the Anisotropic Thermal Diffusion Equation
- 电子学报 2015年43卷第6期页码：1192-1199
- 作者机构：
  
  1. 武汉大学电子信息学院,湖北,武汉,430072
  2. 武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室,湖北,武汉,430079
  3. 武汉大学电子信息学院,湖北,武汉,430072
  4. 武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室,湖北,武汉,430079
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金重大研究计划项目 (No.91120002)
- DOI：10.3969/j.issn.0372-2112.2015.06.023
  中图分类号： TP391Z.41
- 纸质出版：2015
- 稿件说明：
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涂超平, 肖进胜, 杜康华, 等. 基于各向异性热扩散方程的多聚焦图像融合算法[J]. 电子学报, 2015,43(6):1192-1199.

TU Chao-ping, XIAO Jin-sheng, DU Kang-hua, et al. Multi-focus Image Fusion Algorithm Based on the Anisotropic Thermal Diffusion Equation[J]. Acta Electronica Sinica, 2015, 43(6): 1192-1199.
涂超平, 肖进胜, 杜康华, 等. 基于各向异性热扩散方程的多聚焦图像融合算法[J]. 电子学报, 2015,43(6):1192-1199. DOI： 10.3969/j.issn.0372-2112.2015.06.023.

TU Chao-ping, XIAO Jin-sheng, DU Kang-hua, et al. Multi-focus Image Fusion Algorithm Based on the Anisotropic Thermal Diffusion Equation[J]. Acta Electronica Sinica, 2015, 43(6): 1192-1199. DOI： 10.3969/j.issn.0372-2112.2015.06.023.

摘要

本文根据多聚焦图像的光学成像原理

利用各向异性热扩散方程来估计图像深度信息

并讨论一种基于深度信息提取的多聚焦图像的融合算法.算法首先对两幅多聚焦图像进行光学成像过程的模拟

分别建立正向区域的热扩散方程

通过对热扩散方程的迭代求解估计出图像场景的深度信息.然后对深度信息进行自适应的区域划分

分别得到每幅图像的清晰区域

模糊区域和中间过渡区域.最后通过提取清晰区域的像素点

融合过渡区域的像素点实现多聚焦图像的融合.理论推导和实验验证表明

本方法能够克服常用算法中出现的块效应和人工痕迹

是一种有效的图像融合算法.

Abstract

A method for multi-focus image fusion based on depth information extraction is discussed.Under the optical imaging principle of multi-focus image

the anisotropic thermal diffusion equation is used to estimate the image depth information.Firstly

the optical imaging of two multi-focus images is simulated and the positive thermal diffusion equation is respectively established.After iteration of thermal diffusion equation

the image scene depth information is estimated.Depth information is adaptively divided

and images are divided into three regions:clear region

fuzzy region and intermediate transition region.Finally

the result of the proposed algorithm is achieved as soon as the pixels of clear region are extracted and pixels of transition region are fused.Theoretical analysis and experiment results show that the proposed algorithm is an effective method of image fusion that can overcome the block effect and artifacts in general algorithms.

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