[发明专利]一种非制冷红外分焦平面阵列的红外偏振图像融合方法

说明书

本发明公开了一种非制冷红外分焦平面阵列的红外偏振图像融合方法，该方法包括：读取非制冷红外分焦平面阵列的原始数据进行处理，并对处理后的数据进行滤波等预处理；对进行预处理后的像元数据进行计算得到偏振参数；对得到的偏振参数进行高低频分解，得到低频图像和高频细节图像；基于所得偏振参数与低频图像，获得待融合的低频图像；基于高频细节图像，获得待融合的高频图像；将待融合的低频图像与待融合的高频图像进行逆向重构，获得融合图像。本发明利用目标的材质、纹理等辐射、反射出的不同偏振信息，实现了将偏振信息与红外强度图像的融合，增强了对目标的探测能力。

技术领域

本发明涉及红外图像处理技术领域，具体涉及一种非制冷红外分焦平面阵列的红外偏振图像融合方法。

背景技术

红外成像技术具有被动工作、抗干扰性强、全天候工作、穿透力强、识别伪装目标等特点，世界各国尤其是欧美发达国家都将红外成像技术作为重点发展项目，并促进其快速发展，各类型的红外成像探测系统已被广泛用于军事侦察、监视和制导方面。然而，随着军事上针对红外成像衍生出的红外伪装技术，导致传统红外技术难以识别红外伪装目标，并且因自然界中目标在复杂背景下，目标与背景之间表现出的热辐射差异较小，这极大的降低了传统红外探测系统对目标的识别率，往往使得传统红外目标搜索系统产生较高的虚警率。而红外偏振成像探测技术的提出，是为了有效提高红外探测系统对目标的抗干扰能力，并探测到目标更多的细节纹理等信息。

红外偏振成像技术是利用物体的在发射、散射、反射以及透射电磁波的过程中产生的偏振信息进行成像，不同物体或同一物体的不同状态(如粗糙度、含水量、材料理化特性特征等)在热红外波段往往具有不同的偏振状态。该技术能很好地区分热辐射相同但偏振特性不同的目标和背景，能有效地揭示目标表面的形状结构、纹理、粗糙度等特点。但偏振图像存在信噪比低、对探测角度敏感等特点，导致红外图像昏暗模糊，不利于对目标进行分析。当前基于非制冷红外分焦平面的红外偏振探测器，因其集成度高、小型化、能有效提取偏振信息等优势，正成为研究热点。可目前还没有一种针对该探测器的输出数据进行红外偏振数据提取及红外与红外偏振图像融合的算法，以增强对目标的探测能力。

发明内容

为解决上述对基于非制冷红外分焦平面的红外偏振探测器的红外偏振提取以及对目标场景的红外图像与红外偏振图像融合，以增强目标探测能力的问题。本发明提出了一种非制冷红外分焦平面阵列的红外偏振图像融合方法。本发明利用目标的材质、纹理等辐射、反射出的不同偏振信息，实现了将偏振信息与红外强度图像的融合，增强了对目标的探测能力。

本发明通过下述技术方案实现：

一种非制冷红外分焦平面阵列的红外偏振图像融合方法，该方法包括：

步骤一、读取非制冷红外分焦平面阵列的原始数据进行处理得到不同偏振方向的像元数据，并对该像元数据进行预处理；

步骤二、对进行预处理后的像元数据进行计算得到偏振参数；

步骤三、对得到的偏振参数进行高低频分解，得到低频图像和高频细节图像；

步骤四、基于步骤二得到的偏振参数，以及步骤三得到的低频图像，获得待融合的低频图像；

步骤五、基于步骤三得到的高频细节图像，获得待融合的高频图像；

步骤六、将步骤四获得的待融合的低频图像，与步骤五获得的待融合的高频图像进行逆向重构，获得融合图像。

优选的，所述步骤一具体包括：

步骤1.1读取非制冷红外分焦平面阵列的原始数据；

步骤1.2将读取的原始数据按照焦平面像元刻蚀的不同偏振方向的光栅进行分割，得到0°，45°，90°，135°不同偏振方向的光强数据I₀，I₄₅，I₉₀，I₁₃₅；