[发明专利]一种基于红外融合技术的夜间成像仪及成像方法

权利要求书

1.一种基于红外融合技术的夜间成像仪，包括图像显示模块(8)和图像采集模块，其特征在于：还包括图像处理模块(7)、第一数据线(5)和第二数据线(6)，所述图像采集模块包括透红外滤波片(2)、红外传感器(3)、可见光相机(4)，所述红外传感器(3)的镜头处固定红外滤波片(2)，所述红外传感器(3)与所述可见光相机(4)对景物(1)进行图像信息采集，所述第一数据线(5)的一端与红外传感器(3)相连接，第一数据线(5)另一端与图像处理模块(7)相连接，所述第二数据线(6)的一端与可见光相机(4)相连接，第二数据线(6)另一端与图像处理模块(7)相连接，所述光图像处理模块(7)与图像显示模块(8)相连接；所述第一数据线(5)与第二数据线(6)分别接收到的图像信息传输给图像处理模块(7)。

2.根据权利要求1所述的一种基于红外融合技术的夜间成像仪，其特征在于：所述红外传感器(3)与可见光相机(4)放置在同一水平面上并对景物(1)进行图像信息采集，逐渐调整红外传感器(3)和可见光相机(4)的镜头使两台仪器获取到的图像没有叠影。

3.根据权利要求1所述的一种基于红外融合技术的夜间成像仪，其特征在于：所述图像处理模块(7)包括局部窗口视觉显著性提取模块、图像融合模块。

4.根据权利要求3所述的一种基于红外融合技术的夜间成像仪，其特征在于：所述局部窗口视觉显著性提取模块显著性提取的具体方法为：

V表示人眼视觉特征所关注原始图像f的权重分布，V∈[0,1]，V中的值越大，人眼视觉特征越关注该区域，在任意像素(i,j)处，图像f的对应显著性值V(i,j)定义为：

其中Ω表示尺寸为W×W的局部窗口，其中心位于像素(i,j)处，并且(x,y)表示以Ω为单位的任意像素，f_xy和f_ij分别是(x,y)和(i,j)的灰度值，在等式(1)中，D_g(·)是灰度距离函数，用于测量两个像素之间的灰度距离：

D_g(f_ij,f_xy)＝|f_ij-f_xy| (2)

Γ(·)表示空间权重，Γ(·)由以下公式定义：

Γ(ij,xy)＝e^Ds(ij,xy)/σ² (3)

D_s(·)表示使用像素数的两个像素之间的空间距离；σ²是膨胀系数；

使用等式(1)(2)(3)计算显着性图V，可以获得随着W的变化而变化的显着区域，在{W_k}的不同级别下，可以获得对应的显着性图{V_k}，并且k＝1,2...N，这可以将不同的特征提取到融合图像中；

因此可以将V的函数重新写为g(·)：

V＝g(W,f,σ²) (4)

5.根据权利要求4所述的一种基于红外融合技术的夜间成像仪，其特征在于：所述的图像融合模块在{W_k}的不同级别下，可以获得对应的显着性图{V_k}，并且k＝1,2...N，N是选择的尺寸数，W_k-1W_k，将式(4)变换成第k个多重显著图，分别针对红外图像和可见图像f^IR和f^VI进行创建：

IR为红外图像，VI为可见图像，为了分别增强IR和VI的细节，对第k个局部窗口的融合规则计算如下：

最终的图像合成操作如下：