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为获得高质量融合图像,本文运用稀疏补分解理论,提出了一种新的多聚焦图像融合方法。首先给出了正则化约束下的稀疏补分解算子学习模型,并从相似样本数据训练出分解算子;再利用分解算子从待融合图像中提取稀疏特征,经取大融合规则获得融合系数;最后通过极小化全变差问题重建融合图像。实验结果表明,本文方法优于稀疏综合表示的图像融合算法：在互信息指标上,最大增益为0.65;在QABF指标上,最大增益为0.1。