The multifocus image fusion is the process by which two or more partially focused images are combined into a new image in which all interested objects have the maximum sharpness. The image fusion process is applied when it is necessary to combine the source images into a new image with higher quality which cannot be achieved otherwise. The meaning and measurement of ”quality”depend on the application. This thesis presents a technique to solve the multifocus image fusion problem, generated by the limited depth of field, which is a condition of any device with optical lenses. The problem is solved as an optimization process of a function that represents a linear combination of the multifocus images. A set of spatial coherence constraints is established to ensure that the resulting image has the maximum sharpness and it is formed by consistent regions. The result of the process is an image that appears to have been taken with a lens with an infinite depth of field. It was observed that the focusing variation generates a spatial misalignment between captured photos, which causes the coordinates of a point in the scene do not match in the multifocus images. The SSD-ARC method is presented as an image registration technique, in order to align the multifocus images before the fusion process. The proposed method has an acceptable performance when it is tested on a set of images that are used to test image fusion techniques. We report results for synthetic images of size 512×512, with an accuracy rate of 97.5% in 4.5 minutes, while the state of the art are reported results with an accuracy rate of 98% in 94 minutes for the same images, which is more than 20 times the time taken by our proposal.
El problema de fusión de imágenes multi-foco consiste en dadas dos o más imágenes tomadas de la misma escena pero con distinto nivel de enfoque, extraer de dichas imágenes las regiones más nítidas, con el fin de formar una nueva imagen en la que aparezcan de forma nítida todos los objetos interesantes de la escena. El objetivo de la fusión de imágenes es obtener una nueva imagen con una calidad mayor que cualquiera de las imágenes fuente, la cual es más adecuada para la percepción humana o para el procesamiento digital. Donde el significado y la medición de la calidad dependerán de la aplicación. En esta tesis se presenta una técnica para solucionar el problema de fusión de imágenes multi-foco, el cual es generado por la profundidad de campo limitada, que es una condición inherente de cualquier dispositivo que usa lentes ópticos. Se plantea solucionar el problema como un proceso de optimización, en el que se hace una combinación lineal de las imágenes multi-foco. Se establecen restricciones de coherencia espacial, que garantizan que la imagen fusionada además de tener la máxima nitidez, esté formada por regiones consistentes. El resultado del proceso es una imagen fusionada que parece haber sido capturada con una lente con profundidad de campo infinita. Se observó que la variación del enfoque genera una desalineación espacial entre las fotografías capturadas, lo que provoca que no haya una correspondencia exacta entre las coordenadas de un punto en una imagen y otra. Se presenta la implementación del método SSD-ARC, como técnica de registro de imágenes, con el fin de empatar las imágenes multi-foco para posteriormente realizar la segmentación y fusión de las mismas.
