夜视融合图像质量主观评价方法

为建立通用、客观的融合图像质量评价方法,在分析图像质量主观评价方法基础上,研究了融合图像质量主观评价对象、评价条件、评价指标和数据处理等关键环节,结合目标探测识别与场景理解两个典型的视觉任务,提出了目标可探测性和细节可分辨性两个主观评价指标,并研究了图像整体感知质量与这两个指标的相关性。对3种不同场景的微光与红外融合图像,采用9种融合方法获得的189幅融合图像的统计分析结果显示,细节可分辨性和图像整体感知质量相关性好,而目标可探测性虽然和图像整体感知质量相关性较差,但在基于具体视觉任务的融合图像质量评价过程中,仍可作为有效评价指标之一。     

夜视图像的彩色融合方法综述

介绍了夜视图像彩色融合的假彩色法、TNO法与MIT法,重点分析了MIT法的发展过程.假彩色融合法计算量很小,容易实现实时处理,但缺点是色彩不太自然;MIT法用前馈型中心-周边分离神经网络模拟生物的彩色视觉特性,融合图像的彩色自然直观,可用于多种传感器的彩色融合;TNO法可看成MIT法的简单形式,计算简单,较易实现实时,色彩也较为自然,但只能融合二种图像.     

一种彩色夜视实时图像融合系统

在彩色夜视图像融合基础上,针对线性组合算法和直接映射算法实时性高的特点,提出了一种基于CPLD的双通道彩色夜视的实时图像融合系统,并阐述了其设计原理,系统的结构、特点和功能.用verilogHDL硬件描述语言实现了相关的算法和设计.实验结果表明,融合图像接近自然色彩,同时能够反映两个波段的图像的特点.该系统可以实现实时的线性组合算法和直接映射算法,将红外与微光或者微光与微光等不同波段组合,是一种简单、高效彩色夜视系统.     

基于拮抗视觉特性的多波段彩色夜视融合方法研究

以差分高斯函数(DOG)模拟人眼视网膜中的同心圆拮抗特性,分析了基于DOG的ON-中心OFF-周边分离网络(CSSN)平衡方程,发现其有增强反差、突出边缘和压缩动态范围的特点.将CSSN平衡方程应用于夜视图像的增强与融合,取到了保留图像间共有信息、增强互补信息的作用.提出了以CSSN平衡方程为基础的多种彩色夜视融合结构,包括双波段微光、微光/长波红外、中/长波红外、微光/中/长波红外,其中的彩色映射规则用色彩的冷暖突出红外图像的冷热目标、细节丰富的微光图像作为绿色背景.仿真结果表明,这些融合结构均获得了色彩自然的彩色融合效果.     

基于场景理解的双波段彩色融合图像质量评价

图像质量评价是双波段彩色融合处理算法及系统评价的基础,文中研究了一种可见光与红外彩色融合图像质量评价方法。提出了基于场景理解的图像感知质量PQSU 综合评价指标,选择三类典型场景彩色融合图像进行了主观视觉评价实验; 通过对已有评价指标与PQSU 综合指标的主观评价实验结果进行多元线性回归分析,建立了PQSU 的预测模型。结果表明:融合图像的场景颜色协调性与自然感高度相关;利用图像清晰度和颜色协调性可以有效地预测PQSU;针对不同场景类型,已有评价指标在PQSU 的预测模型中所占的权重有所不同,但预测模型的基本形式保持不变。文中提出的PQSU 及其预测模型为进一步发展融合图像质量客观评价模型奠定了基础。     

微光双谱彩色夜视系统研究

针对三代像增强器缺少蓝光相应的不足，设计了以图像融合为核心的微光实时彩色夜视系统，研究了适用于本系统的图像预处理和图像融合算法，并在软件仿真的基础上，以TMS320DM642评估板为硬件平台进行实时处理，取得了良好效果．     

微光与红外图像融合质量视觉评价实验

图像融合技术是当前夜视技术发展的重要方向之一,彩色夜视技术更是其中的研究重点.然而,有关彩色/灰度融合图像的质量问题尚未形成一致的认识.近年来国外典型的夜视融合图像视觉评价实验表明:融合图像在大多数视觉任务中均优于单波段图像,但融合图像质量不仅与视觉任务相关,也与融合算法和获取图像条件等诸多因素有关.这些实验对于国内开展夜视图像融合技术和系统具有重要的参考意义.     

夜视融合图像质量客观评价方法

为建立通用、客观的融合图像质量评价方法，在分析图像质量评价与融合图像质量评价关系基础上，给出了图像质量评价与融合图像质量评价的一般表达式。依据信息理论和结构相似度评价方法，对建立的4种客观评价指标，采用4种融合方法获得的36幅融合图像进行了主观评价实验，统计分析结果显示，结合人类视觉系统的客观评价方法优于熵、交互信息量等评价指标，但仍未达到高度的主客观一致性，说明构建通用、高效、主客观一致性好的融合图像质量评价指标存在较大难度，同时对可能存在的原因进行了分析。     

基于颜色传递和目标增强的夜视图像彩色融合

颜色传递是获得夜视图像自然彩色的一种方法,以红外和微光图像为研究对象,提出了一种基于颜色传递和目标增强的夜视图像彩色融合方法。首先结合红外和微光图像各自的特点,采用TNO法生成伪彩色融合图像(目标图像),很好地保留了图像的细节信息,然后选取一幅相近的参考图像,把目标图像和参考图像转换到YCbCr颜色空间进行各个通道一阶(均值)和二阶(标准差)统计量匹配的颜色传递,同时在Cr通道引入一个对比度增强因子来增强图像中的兴趣目标。实验结果表明,文中方法不仅使得夜视图像获得了如白天参考图像般自然、真实的色彩,而且提高了图像的细节,目标也更加突出,更有利于观察者对场景的理解。     

夜视图像融合研究的进展

夜视图像融合是多传感器数据融合研究领域中的一个分支，它在军事等领域有着重要的应用前景。文中对近年来国外夜视图像融合研究的发展情况进行了评述，介绍了美国德克萨斯仪器公司（ＴＩ）在夜视图像融合硬件实现方面所取得的进展。     

像增强型夜视系统的图像信息传递

在分析了像增强夜视系统信息传递的基础上，指出像增强器输出端荧光屏至人眼的图像传递过程，构成了像增强夜视系统信息传递量的限制．提出了采用系统信息传递量作为夜视系统设计与评价的方法，利用这种方法可以发现在像增强器增益足以补偿光谱选道衰减的条件下，采用彩色像增强可以大幅度增加夜视系统传输的信息量．     

提高夜视融合目标可探测性的颜色对比度增强方法

根据人眼视觉系统特性,分析了场景理解和目标探测对彩色融合的要求,并据此提出了一种通过颜色对比度增强来提高目标可探测性的夜视融合方法.该方法使热目标呈红色,冷目标呈蓝绿色;根据红外图像特征,引入了一种和红外图像各像素亮度与图像平均亮度的偏离相关的颜色对比度增强因子,利用该因子可增强目标与背景的颜色对比度,弥补颜色传递彩色融合方法在颜色对比度上的不足,能有效提高目标可探测性.实验表明该方法既能突出红外目标,又能保持丰富的背景细节,在增强场景理解的同时提高了目标可探测性.     

伪随机瞬态激光助视图像与常态微光图像融合技术研究

给出了拉普拉斯金字塔算法及微光双谱图像空间域融合的准则,并用金字塔技术对随机瞬态激光助视图像与常态微光图像进行了融合处理,改善了微光夜视图像质量,增强了夜视系统所获取的战场信息量.并用假彩色增强方法得到了可视性较好的彩色图像     

红外与微光图像融合技术研究

进行了双光谱假彩色微光电视系统的原理与实验研究,对双谱探测技术、最佳匹配滤光技术、逼近白日景物真彩色的假彩色技术做了深入探讨。结果表明：通过红外与微光图像融合能显著提高图像分辨效果和人眼对场景目标的发现和识别概率．     

Research on algorithm of night vision image fusion and coloration

An new color image fusion method is presented based on dual-tree complex wavelet transform (DT-CWT) and Lαβ space for visual and infrared night image fusion. The color transfer technology is conducted to colorize the gray-scale visual image based on Lαβ space and the three component values of L, α and β can be gained. The appropriate dynamic range of gray image in Lα β space is proposed, and the reason of oversaturated colors is analyzed. The DT-CWT is applied in gray image fusion processing because of it's properties: shift invariance, directional selectivity, in order to obtaining exact position and clear image presentation. The different fusion rule is used aiming at high and low frequency components. The weighted average method is employed to low frequency part, and the high frequency parts are of selection greater local energy. The component L of colorized visual image is replaced by the gray-scale fused image. And the color fusion image is obtained by from Lα β to RGB(R: red, G: green, B:blue). The experiment results indicate that the proposed algorithm can achieve three requirements: detectability of the target, clear details and natural colors.     

彩色夜视技术的研究进展

本文首先简述了人眼视觉的特点及感知彩色的原理,进而引出了彩色夜视技术,并且对彩色夜视技术的发展进行了简要的阐述,对彩色夜视技术的意义进行了分析,对现有的彩色夜视技术进行分类,并对各典型的有代表性的彩色夜视技术及彩色夜视设备进行了详细描述,分析各类别的优缺点。最后讨论了彩色夜视技术的难点以及未来的发展趋势,为相关研究人员了解彩色夜视技术提供参考。     

FY-2卫星热红外波段MTF在轨评价及其在改进图像质量中的应用

提出了基于理想斜坡模型及目标延拓空间卷积变换的采样成像系统热红外波段MTF在轨评价方法.仿真结果表明,该方法对性能良好的成像系统而言,系统特征MTF值的绝对评价误差约0.05.同时,利用2006～2008年间的观测数据,定量评价了FY-2C卫星热红外通道的系统MTF特性,与卫星发射前地面测试结果基本一致.采用在轨评价得到的系统点源扩展函数(PSF),对FY-2C卫星热红外通道图像进行了复原处理,得到了清晰度更高的图像产品,并给出了对典型台风监测结果的改进.传统在轨MTF评价方法中采用的理想阶跃模型,可视为理想斜坡模型中参数Nslope为0时的特例.因此,该方法同样适用于可见光、近红外波段的在轨MTF评价.     

海洋水色传感器零电平漂移校正方法探讨

某海洋水色传感器数据异常,反演产品中有大量不规则条带。通过对大量数据进行分析,确定其数据异常的主要原因是各波段均受箝位（即零电平漂移）的影响。为此,提出了基于某一清洁水体点,利用自由平差原理进行箝位校正的方法。其次,将该箝位校正方法应用于遥感影像,并对校正后的影像进行了叶绿素浓度反演,反演产品均匀性较好,细节丰富。最后,将反演产品与MODIS/Aqua 产品进行了比较,表明经过箝位校正后的信号恢复正常。从而为箝位校正研究提供了一个新的方法,为海洋水色传感器的定量化应用提供一些支持。