多聚焦图像融合技术采用图像处理的方式,使同一成像条件下不同聚焦位置处的物体都能在同一图像中清晰地显示出来。这项技术克服了光学镜头聚焦范围有限的局限性,该技术已经应用到超景深显微镜系统中,在医学等领域具有广泛的应用价值。基于空间域的图像融合方法是直接在图像像素空间进行融合,充分保留了源图像中的像素信息,但是实现将源信息完整地集合到融合图像中具有一定的难度,而且还存在易受周围环境干扰等影响。为了解决该技术中存在的问题,本文基于图像分块完成了多聚焦图像融合工作,主要内容如下:(1)研究了基于图像分块的多聚焦图像融合方法,设计了结合优化的基于小波变换的清晰度评价方法和逐步分块的融合规则。在三组多聚焦序列图像上的融合结果表明,本方法相比传统的融合方法在主观评价和客观评价上融合效果更优,获得的融合图像具有更丰富的细节,并且有效减少了融合图像的“块效应”。(2)研究了适用于图像融合技术的清晰度评价方法原则,对比分析了各类图像清晰度评价方法,选择基于小波变换的清晰度评价方法进行优化。首先利用信号和噪声的小波系数幅值随尺度增大变化相反的特性,取相邻尺度高频分量乘积来有效抑制噪声影响,然后为充分考虑不同高频分量占取比例不同的特性,对图像进行纹理分析定义了权重因子。多聚焦图像的清晰度评价结果表明,本方法相比其他方法获得的评价函数具有更好的单峰性、无偏性、灵敏度和抗噪性,能够更精确地判断图像的清晰度结果。(3)基于清晰度评价方法设计了一种显微镜景深测量方案。从景深定义出发,通过测量不同聚焦位置图像的清晰度测量值找到系统成像清晰的范围,获得景深结果,三组显微镜系统实验结果表明测量方案可行。