[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

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。