[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

说明书

本发明公开了一种基于红外融合技术的夜间成像仪及成像方法。包括图像显示模块和图像采集模块，还包括图像处理模块、第一数据线和第二数据线，所述图像采集模块包括透红外滤波片、红外传感器、可见光相机，所述红外传感器的镜头处固定红外滤波片，所述红外传感器与所述可见光相机对景物进行图像信息采集。方法包括：搭建成像系统；局部窗口视觉显著性提取模块对输出数据进行提取；对局部窗口视觉显著性提取的数据进行融合；将融合后的数据在图像显示模块进行显示观看。本发明的成像仪对硬件模块进行部分改进，能够减低噪声，算法模块利用局部窗口视觉显著性提取法能够有效提高视觉效果，最后应用融合算法，能有效提高图像的清晰度。

技术领域

本发明涉及计算机和光电领域，具体涉及一种基于红外融合技术的夜间成像仪及成像方法。

背景技术

夜间成像仪可分为可见光成像仪和红外线成像仪。可见光成像仪可以获取对象的大量细节信息，但往往受到光照强度的影响，在弱光环境下，不能发挥良好的作用；红外线成像仪对特定目标有追踪的作用，并且可以工作在弱光环境下，但是不能反映真实的场景信息。所以基于红外融合技术的夜间成像仪能有效改善夜间成像的效果。

现如今基于红外融合技术的夜间成像仪主要应用在军事方面，该仪器可以帮助士兵在发现目标，获得目标的具体位置信息并且在追踪目标方面有着极大的帮助。同时它的体积小巧，灵活性高，常常与其他设备联合使用，在军事方面有着广泛的应用。

但是在人们的日常生活中，可见光夜间成像仪或红外线夜间成像仪应用较多，很少应用基于红外融合技术的夜间成像仪。即使应用，也依赖硬件较多，不能很好地发挥该仪器的作用。

目前，基于红外融合技术的夜间成像仪探测，主要通过可见光相机和红外传感器分别获得可见光图像和红外图像，利用简单算法处理后在显示器上显示。所需步骤虽然简单，但是最终获得的图像清晰度不高，并且伴有大量的噪声，往往需要进一步处理。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种基于红外融合技术的夜间成像仪及成像方法，对硬件模块进行简单的升级并且应用本发明所提出的处理算法，在不增加过多步骤的情况下，能有效减少噪音并且提高图像的清晰度。

一种基于红外融合技术的夜间成像仪，包括图像显示模块和图像采集模块，还包括图像处理模块、第一数据线和第二数据线，所述图像采集模块包括透红外滤波片、红外传感器、可见光相机，所述红外传感器的镜头处固定红外滤波片，所述红外传感器与所述可见光相机对景物进行图像信息采集，所述第一数据线的一端与红外传感器相连接，第一数据线另一端与图像处理模块相连接，所述第二数据线的一端与可见光相机相连接，第二数据线另一端与图像处理模块相连接，所述光图像处理模块与图像显示模块相连接；所述第一数据线与第二数据线分别接收到的图像信息传输给图像处理模块。

进一步的，所述红外传感器与可见光相机放置在同一水平面上并对景物进行图像信息采集，逐渐调整红外传感器和可见光相机的镜头使两台仪器获取到的图像没有叠影。

进一步的，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。

进一步的，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：