[发明专利]一种红外与微光/可见光融合成像的方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理领域，特别涉及一种红外与微光/可见光融合成像的方法及系统。

背景技术

可见光成像技术是利用目标的光谱反射，通过光电转换得到有较高的对比度的可见光图像。可见光图像的优势在于可以充分反映物体的亮度反差特性，比较客观和真实地展现目标(物或者景)的空间轮廓信息，体现整个场景的细节信息，因此可以较好的将目标从背景环境中分离开来。海洋由于水汽蒸发较易形成浓雾天气，造成视野分辨率降低，影响了可见光传输，这给可见光图像监控系统的应用构成了极大的障碍。

红外成像技术利用热辐射，能够检测目标物体与周围环境的温度差别以及目标本身的局部温差情况，其可以很好的识别热目标，探测距离远，在军事应用中能够穿透海洋的雾气识别隐藏的舰船、飞机等目标，在工业应用中可以用来对目标物体进行温度检测，但红外图像存在对比度差，细节信息不丰富，无法很好的体现场景中物体外部轮廓信息，这对人类的视觉系统来说无疑是一大缺陷。

发明专利“基于场景景深的雾天可见光/红外图像彩色融合方法”，该发明涉及一种基于场景景深的雾天可见光/红外图像彩色融合方法，属于多波段图像融合领域。该发明的目的是为了解决现有可见光/红外图像融合技术中融合系数选取没有特定的标准，融合图像色彩不自然，以及不能有效处理受雾天或人工烟雾影响的图像的问题。首先根据雾天可见光图像计算场景的景深图像，并归一化，得到景深信息；然后，将归一化景深信息作为可见光和红外图像融合的权重因子，进行可见光和红外图像的非线性加权色彩融合；最后，建立映射关系，用非线性色彩传递技术修正非线性加权的彩色融合结果，得到热目标突出、颜色真实自然的彩色融合图像。本发明与该发明的区别在于，本发明可以通过光敏器件根据环境亮度实现红外热像仪和星光摄像机、红外热像仪和可见光摄像机两种模式的切换，实现全天候的检测。

发明专利“一种低能见度导航系统”，该发明公开了一种低能见度导航系统，包括：探测器前端和融合系统两部分。探测器前端包括固定底座、旋转底座、安装架、红外热像仪、微光成像仪、摄像头；融合系统包括图像处理设备、现设设备。该低能见度导航系统可用于直升机、船只和车辆的辅助驾驶系统，帮助驾驶员安全驾驶，还可用于事故搜救、安防等。本发明与该发明的区别在于，本发明采用一种新的去雾算法实现对可见光图像的去雾操作，可以适应海边多雾环境，另外本发明可以根据是否有雾任务选择是否执行去雾操作。

发明专利“红外与可见光视频融合系统”，该发明是关于一种视频融合系统，提出一种电脑串口控制云台的通信协议以及一种新的红外与可见光视频融合处理方法。分为云台控制部分，摄像头视频采集部分，视频融合部分，融合显示部分。采用VC++编写控制和显示界面，在视频图像的处理方面引入opencv库，将最后的融合结果显示出来。云台的控制包括上下左右转动还有转速的控制，摄像头采集部分分为红外热像仪和可见光摄像头，分别采集两种视频信息，同时还可以通过控制界面控制摄像头的变焦等。采用一种新的可见光与红外图像配准方法，简单快速，增强了系统的实时性。由于红外图像与可见光图像具有良好的互补性，时的本发明具有很高的实用性，融合效果良好，应用广泛。本发明与该发明的区别在于，本发明固定图像采集系统的云台支持标准Pecol_D协议，很容易通过网络直接控制云台的上下左右旋转。

发明专利“一种可见光与热红外融合的立体成像装置及其标定方法”，该发明适用于计算机视觉及热红外成像技术领域，提供了一种热红外与可见光融合的立体成像装置及其标定方法。所述可见光与热成像融合的立体成像装置包括双相机云台、用于支撑所述双相机云台的支架以及置于所述双相机云台的可见光相机和热红外相机。所述标定方法包括以下步骤：对可见光相机的内参数和畸变参数进行标定；对热红外相机的内参数和畸变参数进行标定；对所述可见光相机与热红外相机之间的相对旋转和平移进行标定。该装置结构简单，易于标定，满足立体热环境研究及应用需求。本发明与该发明的区别在于，本发明所述图像采集系统通过网络实现采集图像的远程传输和远程控制。

发明内容

微光图像/可见光图像和红外图像都具有其固有的优势和缺陷，它们之间存在着显著的差异，而这些差异正好弥补了彼此的缺陷，若将两者的互补信息融合在一起，那就可以同时获得目标的空间边缘信息以及表面温度分布信息，通过对微光图像/可见光图像和红外图像采用图像融合处理，将两者的互补信息整合，其输出的融合图像集两者优势为一体，既展示了目标物体的空间细节情况，又将其表面温度分布细节转换为可视信息，这对观察者而言，图像更加全面的展示了目标物体所承载的信息量，使得目标物体的空间结构和局部温度分布都一目了然。