[发明专利]一种短波红外与可见光图像配准融合装置及方法在审

专利信息
申请号: 202210883550.7 申请日: 2022-07-26
公开(公告)号: CN115018889A 公开(公告)日: 2022-09-06
发明(设计)人: 王梓旭;金立左 申请(专利权)人: 东南大学
主分类号: G06T7/30 分类号: G06T7/30;G06T5/50;G06T5/10;G06T7/13
代理公司: 南京众联专利代理有限公司 32206 代理人: 薛雨妍
地址: 210096 *** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 一种 短波 红外 可见光 图像 融合 装置 方法
【权利要求书】:

1.一种短波红外与可见光图像配准融合装置,其特征在于,包括依次设置的左端支撑座(7-1)、FPGA图像处理模块(9)和右端支撑座(7-2);其中可见光传感器(2)和短波红外传感器(6)位于同侧且左右、两端对称设置;其中所述左端支撑座(7-1)与右端支撑座(7-2)通过角度调节机构转动连接;左端支撑座(7-1)上分别设有可见光镜头(1)和可见光传感器(2);右端支撑座(7-2)上分别设有短波红外镜头(5)和短波红外传感器(6);水平仪(4)位于装置中间且设置在所述FPGA图像处理模块(9)的前端;可见光图像输入接口(3)一端与可见光传感器(2)连接,另一端与FPGA图像处理模块(9)连接;短波红外图像输入接口(8)一端与短波红外传感器(6)连接,另一端与FPGA图像处理模块(9)连接。

2.根据权利要求1一种短波红外与可见光图像配准融合装置,其特征在于,所述角度调节机构包括角度调节转轴(10)和固定角度旋钮。

3.根据权利要求2一种短波红外与可见光图像配准融合装置,其特征在于,所述角度调节转轴(10)的调节角度为90°~180°。

4.根据权利要求1所述的一种短波红外与可见光图像配准融合方法,其特征在于,包括以下步骤:

S1:根据待测目标距离调整角度并收紧固定,完成图像采集初步配准;

S2:链接可见光传感器(2)与FPGA图像处理模块(9),链接短波红外探测器与FPGA图像处理模块;

S3:对输入至FPGA的双路图像,结合内嵌的相位相关算法进行配准融合,计算两路图像间的变换矩阵;

S4:根据输出变换矩阵结果,对视频序列图像持续补偿配准;

S6:当拍摄场景发生变化时,重复S1至S4步骤。

S7:保存/输出短波红外与可见光配准融合图像。

5.根据权利要求1所述的一种短波红外与可见光图像配准融合方法,其特征在于,所述S3的相位相关配准算法包括以下子步骤:

S31:将输入图像基于边缘检测算子预处理,增强图像纹理信息;

S32:将S31所述预处理的两路图像作FFT变换至频率域;

N(u,v)=M(u,v)e-j2π(u△x+v△y) (1)

其中,N(u,v)和M(u,v)分别为红外图像n(x,y)和可见光图像m(x,y)的傅里叶变换;

S33:根据S32所述频域结果求得两路图像归一化互功率谱相位;

其中,M*(u,v)为M(u,v)的复共轭;

S34:进一步对两路图像归一化互功率谱的相位求逆傅里叶变换,得到相位相关函数;

c(x,y)=δ(x-△x,y-△y) (3)

S35:计算相位相关函数冲激峰位置,求得两路图像偏移量,进行配准;

S36:根据配准结果基于加权平均法对配准图像像素点进行加权处理,完成图像融合;

其中α为对应权值,并且F为融合后的图像。

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