[发明专利]一种大视场红外微光自然感彩色融合系统

说明书

本发明公开了一种大视场红外微光自然感彩色融合系统，包括底座，及活动安装于底座上的水平旋转支撑架，及固定于水平旋转支撑架上方的信号处理集成箱；所述信号处理集成箱中安装有大视场红外微光自然感彩色融合系统；所述大视场红外微光自然感彩色融合系统包括用于两路分别采集大空域红外和微光波段的场景信息的图像采集单元，及用于抑制图像噪声信号和伪影，提高微光图像细节、红外图像重点目标显著程度的图像预处理单元；本发明的大视场红外微光自然感彩色融合系统，不仅提高了传统红外/微光融合系统的场景构建和舒适观察水平，而且增大的探测空域，拓宽了系统的应用领域。

技术领域

本发明涉及一种大视场红外微光自然感彩色融合系统，属于仿生视觉领域和目标智能识别技术领域。

背景技术

图像彩色融合技术通过挖掘反映同一场景不同波段的有用信息，利用特定的数据处理方法，获得更为全面、准确和适宜人眼观察的图像。如图1所示，大视场凝视成像技术通过引入“非相似成像”对物空间实行“变形压缩”，获取单视场大空域物方场景成像。图像彩色融合方面，现有技术中提出了基于人眼视觉的自然感彩色化方法、基于颜色差异和原始信号保留的像素级假彩色融合方法及基于自然色彩查表的彩色化方法。大视场凝视成像方面，在F-35战机上配备了六片单视场为90°的红外传感器；2007年，Immer Vision公司提出一种具有多重分辨率的大视场镜头设计方案；德国GMBH公司提出的Pimaws系统之机载红外告警器，视场角可达105°。此外，大视场可见光镜头已较多应用于安防监控、机器视觉领域。大视场红外微光自然感彩色融合系统兼具自然感彩色融合技术和大视场凝视成像技术的优势，弥补各自不足，可提升观察者对场景的舒适观察水平和判读、理解能力。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了一种能够解决传统彩色融合方法的探测空域小、真实感和舒适度弱的不足，扩大红外/微光融合系统的侦测空域，提高场景构建和重点目标显著识别能力的大视场红外微光自然感彩色融合系统。

本发明的大视场红外微光自然感彩色融合系统，包括底座，及活动安装于底座上的水平旋转支撑架，及固定于水平旋转支撑架上方的信号处理集成箱；所述信号处理集成箱中安装有大视场红外微光自然感彩色融合系统；所述大视场红外微光自然感彩色融合系统包括用于两路分别采集大空域红外和微光波段的场景信息的图像采集单元，及用于抑制图像噪声信号和伪影，提高微光图像细节、红外图像重点目标显著程度的图像预处理单元，及用于建立红外/微光图像间的位置变换关系，完成图像配准的图像配准单元，及用于实现红外/微光图像像素级灰度融合的图像融合单元，及用于对灰度级融合图像进行自然感彩色色彩传递处理的色彩传递单元；所述图像采集单元包括上、下对称设置的大视场红外视觉模块和大视场微光视觉模块；所述图像预处理单元与图像采集单元相连接；所述图像配准单元与图像预处理单元连接；所述图像融合单元与图像配准单元相连；所述色彩传递单元与图像融合单元连接。

进一步地，所述大视场红外视觉模块和大视场微光视觉模块其视场重合区域达到自身视场的90％以上。

进一步地，所述大视场红外视觉模块由大视场红外镜头、红外探测器和第一图像采集卡组成；所述大视场红外镜头安装于信号处理集成箱前侧；所述大视场微光视觉模块由大视场微光镜头、微光探测器和第二图像采集卡组成；所述大视场微光镜头安装于信号处理集成箱前侧；所述大视场红外镜头位于大视场微光镜头上方。

进一步地，所述图像采集单元通过大视场红外镜头获取红外场景信息，并经红外探测器和第一图像采集卡将图像信号传输到图像预处理单元；同时通过大视场微光镜头获取微光波段场景信息，并经微光探测器和第二图像采集卡将图像信号传输到图像预处理单元，用于采集同一场景的红外和可见光波段的图像信息。

再进一步地，所述大视场红外镜头和大视场微光镜头其凝视视场角≥100°×75°，响应波段分别为3～14μm、0.38～0.78μm。

进一步地，所述图像预处理单元其利用中值滤波和自适应增强方法提高图像信噪比，抑制两路图像信号中的噪声，增强场景和目标有效信息。