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.     

红外与微光融合图像的多尺度色彩传递算法

针对红外与微光的灰度融合图像不利于人眼观察的问题,提出了一种在YCbCr颜色空间的基于多尺度多分辨率分析的色彩传递算法,帮助观察者获取丰富的场景信息和舒适的观察效果。该算法首先在Y通道将红外和微光图像进行灰度融合;然后将灰度融合图像和彩色参考图像的Y分量做拉普拉斯金字塔分解,比较其金字塔各层系数差异,综合各层系数差异找出最佳匹配点;最后将参考图像中最佳匹配点的 Cb和 Cr值传输到灰度融合图像中,生成最终的具有自然色彩的融合图像。实验结果表明,本文方法生成的彩色融合图像接近自然真实的颜色,有利于人眼对目标的观察与场景的理解。     

基于灰度梯度映射函数的舰船热尾流红外图像分割

文章针对海面情况复杂,舰船热尾流红外图像受干扰大,目标区域不易辨别的特点,通过基于灰度梯度映射(GGM)函数的红外图像分割方法将原始图像中的目标区和背景区有效地分割开来.接着采用图像形态学中的腐蚀、膨胀和细化技术对图像进一步改善了图像质量,锐化了舰船热尾流的边缘,达到了令人满意的结果.为红外探测潜艇提供了科学的水面热轨迹情况的依据.     

微光图像特征分析及图像融合技术研究

从微光图像的成像过程、灰度分布和像素空间与时间相关性等几个方面对微光图像特征作较系统的分析,用信息容量这一示性参数来表征高相关图像灰度层次的丰富程度,这与视觉效果达到了很好的一致,通过分析这些特性,对微光多光谱图像融合技术研究具有重要的指导意义。     

基于改进Retinex算法增强夜视融合图像的颜色传递

颜色传递是获得夜视图像自然彩色的一种方法。 本文利用颜色传递技术得到红外与微光融合 图像的自然彩色,在采用匹配邻域亮度均值和标准差颜色传递算法的基础上,提出了通过增 强夜视融合图 像的亮度-对比度来提高匹配精度,减小传统算法中由于亮度接近导致在颜色传递过程中的 误传现象。首先 利用像素平均法将红外和微光图像进行灰度融合;然后采用提出的改进多尺度Retinex增强 算法将融合图像 进行增强;最后在YCbCr颜色空间匹配灰度融合图像与参考彩色 图像亮度的均值和标准差,应用颜色传递 技术得到彩色夜视图像。实验结果表明,本文采用改进的多尺度Retinex算法使融合图像的 亮度-对比度得 到显著的提升,经过颜色传递后得到的彩色图像纹理细节清晰,目标背景对比度高,具有和 参考图像相近的真彩色。     

基于Camshift算法的红外测量目标跟踪方法

针对红外测量目标图像灰度分布不均衡、边缘灰度梯度小、有效信息范围窄,导致在应用Camshift算法对红外测量目标跟踪时不能准确检测目标区域的问题,文章利用红外测量图像相邻帧灰度分布的连续性,按照目标判读的具体要求,通过目标跟踪结果重定位的方式,解决了此方法在跟踪结果中目标图像范围不稳定的问题,实现了测量图像的连续稳定跟踪。实验结果表明:此方法能够提供准确的目标范围,跟踪稳定,执行效率高,且方法具有较好的自适应性,易于实现。     

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.     

基于稀疏表示和色彩传递的图像融合与彩色化

针对红外图像和微光图像的特点,提出一种基于稀疏表示和色彩传递的双波段图像融合与彩色化方法。该方法首先采用改进的基于K_SVD的分块稀疏表示获得红外与微光图像的稀疏融合图像,然后在YUV空间采用基于色彩传递的自然感彩色夜视处理技术,对红外与微光图像进行彩色化融合,最后用稀疏融合图像的灰度值代替彩色融合图像的Y分量,从而实现双波段图像的融合与彩色化。实验表明,本文提出的彩色融合算法能够综合红外与微光特征信息,且使图像具有最佳的亮度对比和细节信息,图像色彩更易于人眼观察。     

基于纹理特征库的微光图像色彩纹理传递

对微光夜视图像进行了色彩和纹理的传递.在多次实验的基础上,从拍摄的大量微光图像里,提取不同模式的纹理块,构建了天空,道路、草地、树木四类景物的微光图像库,并结合灰度共生矩阵和Gabor滤波器提取图像纹理特征,建立其对应的纹理特征库.然后通过比对目标图像像素点纹理特征与特征库中各向量的相似性,来判定该像素所属类别,实现了微光图像的分割;最后,通过套印算法进行快速的色彩与纹理传递.实验结果表明,该算法实现了对微光图像较为准确的分割,得到了同时具有自然色彩和纹理的彩色夜视图像,更有利于人眼对目标的识别.     

红外与微光图像开窗配准融合处理方法

为解决图像实时融合以及红外与微光图像视场大小不一致等问题,提出一种基于仿射变换的红外与微光图像开窗配准融合处理方法。首先以大视场微光图像为背景,对图像中人眼感兴趣的目标区域信息进行开窗,窗口的大小由系统硬件速度和配准融合算法的运算量决定,然后在相同的目标窗口区域,通过双线性插值和仿射变换建立一种红外与微光图像各个像素点的对应匹配关系来完成窗口图像的快速配准与融合,实验对开窗融合结果进行了分析与评价。结果表明,该方法在满足人眼观察需求的条件下既减小图像融合处理数据,又保留了重要的细节融合信息,有效地提高了图像融合的实时性,对兼顾硬件速度与实时性要求的图像融合系统具有较高的应用价值。