基于拉普拉斯金字塔融合显微图像的研究设计(2)

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2.2.4 变换域多聚焦图像融合 12

3 基于拉普拉斯金字塔变换的图像融合算法 14

3.1拉普拉斯金字塔图像融合步骤 14

3.2图像的高斯金字塔分解 14

3.3基于拉普拉斯金字塔分解的图像融合 16

3.4拉普拉斯金字塔变换存在的问题 17

4 实验结果与评价 19

4.1 实验环境 19

4.2显微图像的融合 19

4.3 对于融合结果的评价 22

4.3.1主观评价 23

4.3.2 客观评价 23

结论 24

致谢 25

参考文献 26

1 绪论

1.1课题研究的背景和意义

如今人们在使用显微镜进行生物医学样本分析或者工业表面检测过程中，往往需要完整清晰地观察出显微样本的物体表面信息，然而由于样本或者工件表面的凹凸不平以及显微系统中光学设备的景深有限，使得观察的对象被放大的同时，只能聚焦于单一的物体平面，即单层清晰，而单一层面聚焦的图像往往不能提供给操作人员所需的足够信息。因此操作人员必须多次调节显微镜物距高度，得到多个聚焦的图像序列，才能达到对样本或者工件表面的完整认识，但这样调节将造成无法实时地得到样本的完整图像信息。论文网

目前，随着成像设备和技术的多元化，以及观测物体的微观化和自动化，传统的光学显微镜在某些场合(例如生物样本观测)已不能满足广大科研人员的研究需要，于是出现了电子显微镜等设备，然而在一般的研究场所中普通的光学显微镜占了绝对多数的份额，这就急需对传统显微镜实施自动化和数字化，把传统显微镜转变为一个显微图像处理系统处理平台，来满足不同研究需要。

由光学系统成像原理可知，物体在镜头的共轭物平面时，成清晰的像，处于物平面以外的物体，将呈现出不同程度的模糊，当模糊程度不超过光学系统的景深时，则物体所成的像仍可以看作清晰像。光学系统的景深是指保证在像平面能获得清晰的像的物体在物放空间前后移动的最大距离。由于光学镜头的景深有限，使得人们在拍摄时很难获取一幅所有景物均聚焦清晰的图像。因此，仅仅依靠成像系统本身，就很难解决这一问题。但是可以加上一些后续处理，就可方便的得到一个场景中都清晰的像，即采用图像融合的算法。即先对同一个场景拍摄不同聚焦的图像，使得每个物体都会有自己清晰的图像，然后利用计算机对这些多聚焦图像进行处理，提取出各自清晰的像素点，再进行融合，就可得到该场景中所有物体都清晰的融合图像，这一过程即为多聚焦图像融合。多聚焦图像融合将若干不同聚焦的图像合成，从而提取各自的清晰部分得到较清晰的图。这为实际运用中的目标识别提供了良好的技术支持，同时也提高了视觉的可靠性和对图像信息的利用率，在机器视觉、军事作战以及资源探测等领域有着广泛的实用价值。文献综述

1.2 国内外研究现状

2 图像融合方法

2.1显微图像融合技术概要

所谓图像融合包括多传感器融合和单一传感器多图像融合[7]，即指综合多幅图像的信息，图像融合的目的就是通过对多幅图像信息的提取与综合，从而获得对同一背景/目标的更为准确、更为全面、更为可靠的图像描述。融合图像更符合人或机器的视觉特性，以利于对该图像的进一步分析、理解以及目标的检测、识别或跟踪。图像融合技术不同于一般意义上的图像增强，它充分利用了多个待融合图像中包含的冗余信息和互补信息，它是计算机视觉、图像理解领域的一项新技术。它已成为一种十分重要的图像分析与计算机视觉技术，在自动目标识别、计算机视觉、遥感、机器人、医学图像处理以及军事应用等领域有着广泛的应用前景。在今后必将获得越来越广泛的应用和更深入的发展。