[发明专利]一种光线自适应的机载双光图像侦察装置及方法

说明书

本发明涉及无人机机载双光侦察技术领域，提供了一种光线自适应的机载双光图像侦察装置及方法，该方法在侦察的不同阶段根据实际场景选用侦察模式、融合模式、可见光模式或红外光模式之一进行目标侦察判断；侦察模式将红外图像与可见光图像进行叠加或将增强处理后的红外图像与可见光图像进行叠加；融合模式采用调节曝光后的可见光图像与增强后的红外图像进行融合；可见光模式仅采用可见光图像；红外光模式仅采用红外光图像。本发明装置包括可见光图像传感器及镜头、红外图像传感器及镜头、平行光轴固定装置、图像处理模块和云台。本发明能够提高侦察效率和性能，并且保障机载端低功耗，尤其适用于带伪装的人员、装备以及低照度下目标的侦察。

技术领域

本发明涉及无人机机载双光侦察技术领域，特别涉及一种光线自适应的机载双光图像侦察装置及方法。

背景技术

随着红外相机成本的降低和技术的成熟，多图像融合技术逐渐被推崇。当前无人机机载双光载荷广泛应用于电力线巡检、无人机侦察、森林消防等领域。其中，在无人机侦察领域仅仅做到了图像的传输及画中画显示，并没有充分发挥出双光载荷的优势，尤其是对含有伪装地区及低照度前提下人员、装备的侦察；而在电力设备巡检中热源明显且相对单一，便于处理和诊断。

随着人工智能的发展，双光融合也越来越成熟，深度学习也得到广泛应用。但是双光融合计算量偏大、实时性偏差，增加了机载的功耗；而且双光融合向高还原、多特征方向发展，其尽可能的保留可见光和红外的特征，使得画面更为繁杂，不利于人员长时间观察。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供了一种光线自适应的机载双光图像侦察装置及方法，能够提高侦察效率和性能，并且保障机载端低功耗，尤其适用于带伪装的人员、装备以及低照度下目标的侦察。

本发明采用如下技术方案：

一种光线自适应的机载双光图像侦察方法，所述双光为可见光和红外光，所述方法在侦察的不同阶段根据实际场景选用侦察模式、融合模式、可见光模式或红外光模式之一进行目标侦察判断；

所述侦察模式，将红外图像与可见光图像进行叠加；或对光线进行自适应，将增强处理后的红外图像与可见光图像进行叠加，此模式适合初步侦察，在减少人员工作量并保障效率的前提下，达到高实时性、低功耗的效果；

所述融合模式，采用调节曝光后的可见光图像与红外图像进行融合，用以减少光照的影响，此模式适合光照较差、有烟雾或阴影内人员和装备的细致侦察；

所述可见光模式，仅采用可见光图像，此模式适合光线较好但人员和装备附近温差较小环境下细致侦察，比如水泥或石子路上人员和装备；

所述红外光模式，仅采用红外光图像，此模式适合侦察有伪装的人员或装备。

进一步的，所述侦察的不同阶段，包括未发现疑似目标的初始侦察阶段，及处于疑似目标区域或发现疑似目标后的细致侦察阶段；

在所述初始侦察阶段，采用所述侦察模式；

在所述细致侦察阶段，根据具体场景选用融合模式、可见光模式或红外光模式之一。

进一步的，在所述侦察模式下，对光线进行自适应，将红外图像进行增强处理的方法如下：

S1、提取可见光图像的亮度信息，对其亮度信息进行直方图归一化，求取前后两幅可见光图像亮度信息的差别S_k；

S2、求取同时刻的可见光图像亮度与红外图像灰度信息的差别T_k；

S3、根据步骤S1求得的S_k，及步骤S2求得的T_k，得到可见光图像与红外图像的差异F_k；