微光图像与红外图像融合技术研究

图像融合技术在微光和红外图像处理中得到了广泛的应用.为了深入理解图像融合技术以及融合后的图像质量,首先分析了微光和红外图像的融合技术,对微光和红外图像进行了预处理,分析了微光和红外成像过程、图像增强技术、特征提取方法、图像配准等.重点研究了拉普拉斯图像融合、对比度调制融合、基于小波分解的图像融合技术.最后通过实验对这几种融合技术进行了比较,结果显示融合后的图像质量得到了改善,突出了目标轮廓和细节,方便了目标识别.     

数字微镜阵列红外动态景象模拟器的研制

红外动态景象模拟器为红外半实物仿真系统提供动态目标和背景,是半实物仿真系统的核心技术之一.介绍了基于数字微镜阵列研制的红外动态景象模拟器的组成、工作原理和技术指标.描述了数字微镜阵列红外动态景象模拟器的4大关键技术,即红外图像转换技术,红外图像转换器的同步调制驱动技术,红外光学耦合技术和红外热像逼真度修正技术.分析了红外图像转换器同步与不同步驱动对图像采集的影响.给出了经研制的数字微镜阵列景象模拟器产生、红外热像仪获取的红外图像.实验结果表明:该模拟可广泛应用于红外成像探测系统的仿真、测试和标定.     

红外图像生成技术综述

红外图像生成技术是研制红外成像目标模拟器的核心技术.首先对电阻阵列、光纤阵列、红外射线阴极管、数字微镜阵列和液晶光阀等常用的红外图像生成技术进行了详细介绍,然后对上述五种红外图像生成技术的基本原理和发展概况进行了阐述.通过对这些技术的帧频、分辨率、温度范围、动态范围和光谱波段等性能参数进行比较和分析,得出了电阻阵列是目前国内实用性最强的红外图像生成技术的结论.最后对国产电阻阵列的发展趋势进行了分析.     

圆锥扫描机制下的红外图像帧重建仿真研究

重点研究了圆锥扫描机制下,红外图像帧重建的仿真实现.在简要介绍圆锥扫描机制下基于变行频采样机理和红外图像完整重建技术的基础上,进行了大量的重建图像仿真研究.作为示例,文中列出第1、3、5、7、9场的扫描数据图像及其相应的场重建图像.从图像仿真结果可以看出这种技术能够完成红外图像的重建,重建的红外图像具有较高的分辨率,能够充分利用红外器件获得的扫描数据和相应的空间信息.     

动态红外图像转换电阻阵列技术发展

动态红外图像转换技术是建立红外成像制导系统集成与性能评定试验系统的关键技术,电阻阵列技术是动态红外图像转换技术的主要发展方向.介绍了红外成像制导系统实验室测试评估系统工作原理,并详细阐述了美国林肯实验室在该项技术的发展现状.     

基于小波变换的红外图像边缘提取研究

红外图像的边缘提取是其判读和识别的重要技术基础.红外图像背景复杂、噪声较为严重.针对这一特点,利用小波变换易于消除噪声、运算方便的特点,提出了一种基于小波变换的红外图像边缘提取算法.首先利用小波算法对红外图像进行滤噪,然后利用高斯函数作为平滑函数对图像进行水平和垂直方向的小波变换,提取红外图像边缘特征.给出了仿真实例,证明了该算法的科学性和可靠性.     

改进RFBNet的电力设备红外图像识别

由于智能变电站采集的电力设备红外图像样本较少,分辨率较低且识别难度较大,传统的图像识别技术很难对红外图像中的电力设备进行准确的定位和识别.针对红外图像样本较少,分辨率较低的问题,采用数据增强可以有效扩充红外图像样本数量,采用SRGAN算法可以有效提高红外图像分辨率.针对传统图像识别技术对红外图像识别难度大的问题,提出改...     

红外图像边缘检测算法综述

为填补红外图像边缘检测算法综述性研究的空白,使更多研究者较为全面地了解目前成果,并为后续研究提供有价值的参考,遴选了近十年国内外红外图像边缘检测技术研究的相关文献.首先概述了红外成像与边缘检测技术,进而阐述了红外图像边缘检测技术的难点与挑战,接着总结了主要的红外图像边缘检测算法,将相关算法分为了4类——基于经典边缘检测...     

动态红外图像生成技术综述

利用半实物仿真系统能在实验室内对红外戍像仪,导弹寻的器及各种红外探测系统的动态性能进行测试和评估,其核心技术是动态红外图像生成.介绍了动态红外图像生成的各种方法,包括电阻阵列、二极管阵列、基于激光束扫描的图像生成技术、薄膜转换器、基于光纤阵列的红外图像转换技术、红外CRT、可变形反射镜阵列、液晶光阀、基于MEMS技术的空间光调制器和基于LCOS的红外空间光调制器等.对这些技术进行了详细的描述,包括基本原理、关键技术及发展概况,并讨论了其相对的优缺点.最后,对各种方法的性能参数进行比较和对照.     

拉普拉斯金字塔融合在红外无损检测技术中的应用

红外无损检测技术依靠热波信号在材料内部的传播实现对材料内部缺陷信息的检测,热波信号属于衰减波,缺陷越深,材料表面检测到的热波信号越弱,检测红外图像越模糊,进而影响了缺陷的定位和判断.本文提出采用拉普拉斯金字塔融合技术实现对红外图像和可见光图像的融合,拉普拉斯金字塔提取了图像多尺度的细节信息,针对高频、低频信息采用不同的融合方式,以获得更加突出的特征图像.最后采用该技术对平底孔试件、薄膜涂层试件、金属裂纹试件、复合材料试件的红外检测图像和可见光图像进行融合,实验结果表明:融合图像相对于红外图像、可见光图像的图像熵有所提升,能更好地实现对缺陷的定位和判断.     

基于域自适应的红外图像去噪算法

在红外图像去噪任务中,由于真实的红外噪声图像难以大量获取,而使深度学习算法高度依赖于人工合成噪声,无法很好地去除真实的红外噪声。本文提出一种基于域自适应的红外图像去噪算法,包括一个图像转换模块和两个图像去噪模块。首先利用图像转换模块将合成红外噪声图像和真实红外噪声图像相互转换,然后将转换后的图像和原图像作为去噪模块的训练数据,采用一致性损失函数使两个图像去噪模块产生一致的结果,最后将训练后的去噪网络框架用于红外图像去噪任务。实验表明,本文提出的算法与BM3D、DnCNN和ADNet算法相比在合成红外噪声数据集上有更高的指标数值和更好的视觉效果,在真实红外噪声数据集上有同样优秀的去噪效果。证明了该算法具有良好的泛化能力,能够在真实噪声下恢复清晰的红外图像。     

红外图像中快速运动目标的检测与跟踪方法

红外热成像图像具有分辨率较低,细节模糊,对于快速运动目标适应性较差的特点.本文提出了一种结合目标检测算法,目标跟踪算法的红外图像中快速运动目标的检测与跟踪方法.该方法根据红外图像特点,使用ViBE算法检测运动目标,检测出图像中显著运动目标后,触发跟踪器,使用fDSST目标跟踪算法对显著运动目标进行跟踪.测试结果表明,该方法对于快速运动的红外图像目标能够高效检测、快速跟踪.检测与跟踪效果相对传统方法具有检测率更高、鲁棒性更好、实时性更强的优势,对于红外图像中目标检测与跟踪具有很强应用价值.     

红外轴温监测系统中的图像融合算法

针对红外轴温监测系统中可见光与红外图像分辨率相差较大时图像融合效果不理想,不利于列车热轴判定的问题,提出了一种可见光与红外伪彩图像融合的算法.该算法对红外轴温系统中的红外图像与可见光图像视场相同部分进行像素灰度复制,并对其他部分进行双线性插值,以此完成红外图像与可见光图像的像素匹配;接着对红外图像进行伪彩编码映射,在RGB三通道内对可见光与红外图像进行加权融合.实验结果表明,融合图像在色彩上更丰富,红外目标位置更准确,更便于人工辨认热轴的位置.结果满足红外轴温监测系统对红外与可见光图像的融合需求.     

多尺度下低对比度红外热图像增强技术

对红外热图像进行增强时，常采用基于直方图的图像灰度线性或非线性变换技术以及中值滤波方法，使图像的目标与背景之间的灰度差别放大并且滤除噪声，从而达到增强图像的目的，其缺点是灰度变换技术易放大噪声而中值滤波方法只能滤除高斯白噪声。由于梯度反映了图像灰度之间的差异，而根据二进小波变换可以建立红外热图像的梯度矢量图，通过增强红外热图像梯度的幅度，可以有效地增强图像对比度。根据脉冲噪声和高斯白噪声的多尺度下小波变换特性，抑制噪声点的梯度且增加目标的梯度幅度，能达到既增强图像又抑制多种噪声的目的。     

基于时序信息的红外图像缺陷信息提取

主动红外热像检测技术中,红外图像的缺陷信息提取是其核心内容。传统的红外图像处理方法在一定程度上可以消除噪声、提高图像的对比度,但是仍存在一些问题,如:需要手动选择特征信息丰富的红外图像,红外图像增强和图像分割过程中会引入主观成分,仅仅分析单张红外图像可能存在信息丢失等问题。针对上述问题,本文根据主动红外热成像的数据特征提出了一种基于时序信息的红外图像缺陷信息提取方法。首先,通过室内实验制作含缺陷分层的混凝土试块;然后,利用主动红外热像检测技术进行三维红外图像数据的采集,提取每个像素点的时序信息;最后,采用基于时序信息的K-means方法进行缺陷特征提取。结果表明,基于时序信息的缺陷提取方法是可行的,其可以提取到隐藏的分层缺陷信息,提取效果优于基于空域信息的K-means方法。     

红外图像模拟中的红外光学系统影响分析

基于红外成像原理对红外图像的模拟进行了分析,指出现有的红外图像模拟方法主要考虑被成像物的辐射能量分布以及红外探测器像元的视场划分,而忽视了热像仪光学系统对红外辐射信号的衍射效应,从而导致模拟的红外图像边界过于清晰与生硬,影响了模拟图像的逼真度.为考虑衍射效应对热图的影响,利用高斯点扩展函数对模拟热图进行卷积处理,结果表明:处理后的模拟红外图像细节更为逼真,有效的解决了模拟红外图像中边界过于明显的问题,在一定范围内提高了模拟红外图像与真实红外图像的相似程度.     

基于三维块匹配的红外图像降噪与缺陷量化方法

对金属表面的缺陷检测以及量化逐渐成为一项重要的工作,对于保障器件安全有着重大意义。本文以钛合金为例,使用了一种以激光器为热源的的红外热成像缺陷量化方法。利用激光器可以点加热的优点对缺陷周围进行加热并对金属背面进行图像采集,为了使红外图像清晰表示并保留边缘,对红外图像进行同态滤波,变换后的红外图像进行噪声估计并使用基于三维块匹配的去噪算法将图像进行去噪,并且对去噪图像进行边缘检测以及缺陷量化。实验表明该系统可以有效的对金属材料进行缺陷检测,该红外去噪算法在峰峰值信噪比(PSNR)方面得到了显著的提升,在去除乘性噪声的同时也使图像边缘得到了有效地保留,该缺陷量化方法可以将误差控制在15 %以内。     

红外导引头半实物仿真中红外图像注入器设计

为了实现红外导引头半实物仿真中红外图像的实时生成和注入,设计了红外图像实时注入系统,并完成了软硬件系统设计方案。该系统的软件部分基于OSG生成实时红外仿真图像,硬件部分主要为一块PCI图像数据发送卡,将软件部分生成的实时红外仿真图像转化成Camera Link格式输出。实际应用表明,该系统完全可以实现红外图像实时仿真和注入。     

红外图像模式识别的预处理研究

红外图像识别与跟踪是红外成像制导的关键技术之一，在红外图像模式识别系统的实际应用中，图像预处理效果的好坏将直接影响到后续识别算法的复杂程度以及系统的可靠性．基于红外图像的特性分析，提出了红外图像模式识别的预处理过程，并详细研究了滤波降噪、目标增强、图像分割等预处趣技术．具有工程实用价值．     

水面舰艇目标及其背景的红外成像仿真模型研究

基于针对红外成像末制导反舰导弹及其环境进行视频信号级动态仿真,以分析研究其干扰/抗干扰性能的需求,建立了水面舰艇目标的红外成像模型,给出了红外探测阵元对应红外目标零距离辐射功率计算流程,还建立了背景(包括天空和海水)的红外成像模型.最后,应用上述模型和计算流程,通过运行相应的仿真软件,从仿真的红外成像器得到了包含目标和背景的视频红外图像.