基於統計特徵優化的圖像融合

簡介

  本篇主要是書籍《圖像融合-算法與應用》第十張的筆記總結。
主要是記錄兩個基於多幀圖像迭代融合的算法:色散最小融合方法和峯度最大化融合方法。

前提準備

  首先需要同一場景的K張圖像(可以是來自不同攝像頭或者同一攝像頭不同成像效果下拍攝);所有圖像size需要一致,假設爲MXN。
K張圖像可以組合成KXMXN的三維數據;融合圖像Y中每個像素Yij可以由K張相同座標位置下的K個像素分別以不同的權重疊加得到。融合
算法的核心就是計算出,得到融合圖像所需要的最優權重。

色散最小融合方法

  該算法原理:1、首先需要有一張融合標準圖,也就是說理論上K張圖像,融合後能得到最好效果圖。
                   但是實際中不可能得到這個圖,所以算法中,用K張圖的均值模擬標準圖。
              2、得到標準圖的零均值圖像。
                   獲取零均值圖像:(1)、將標準圖R1縮小1/8到R2。
                                   (2)、小圖R2插值回原來大小,爲R3。
                                   (3)、零均值圖像 = R1 - R3。
                3、通過公式: 計算出標準圖像的色散常數。
                   公式中F爲標準圖零均值圖像,Df位色散常數。
                   實際算法使用中,可以求出K張輸入圖像的Df,K個Df求均值來模擬代替標準圖的Df。
                4、首先設置所有的權重W都爲1/K,就是融合圖像Y爲K張圖像的均值,然後算出融合圖像Y的色散常數。
                   通過公式:,計算出融合圖像和標準圖的差距,也就是代價函數。
                5、通過梯度下降法,更新圖像融合權重W,直到找到是得代價函數Jcm最小時候的圖像圖像,爲最佳融合結果。

峯度最大化融合方法

  該方法的核心理論爲中心極限定理,即幾個獨立隨機變量的和的概率密度函數趨近於高斯分佈。而傳感器固有的噪聲以及不完
美的觀測條件都是獨立於真實圖像。
    所以,一副圖像失真度越高,則該圖像越符合高斯分佈。所以我們所求的最佳融合圖象,應該是具有最小高斯性,算法中,通過
峯度來量化圖像的非高斯性。
    峯度可以定義爲:, 公式中F表示爲融合圖象。
    同樣的,首先設置所有權重W都爲1/K,得到第一張融合圖象爲K張輸入圖像的均值。接着更新權重W,通過梯度下降法迭代,直到得
到最大峯度的融合圖象,即爲最佳的融合圖象結果。
發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章