一种红外与微光/可见光融合成像的方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及图像处理领域，特别涉及一种红外与微光/可见光融合成像的方法及 系统。
【背景技术】
[0002] 可见光成像技术是利用目标的光谱反射，通过光电转换得到有较高的对比度的可 见光图像。可见光图像的优势在于可W充分反映物体的亮度反差特性，比较客观和真实地 展现目标（物或者景）的空间轮廓信息，体现整个场景的细节信息，因此可W较好的将目标 从背景环境中分离开来。海洋由于水汽蒸发较易形成浓雾天气，造成视野分辨率降低，影响 了可见光传输，送给可见光图像监控系统的应用构成了极大的障碍。
[0003] 红外成像技术利用热福射，能够检测目标物体与周围环境的温度差别W及目标本 身的局部温差情况，其可W很好的识别热目标，探测距离远，在军事应用中能够穿透海洋的 雾气识别隐藏的舰船、飞机等目标，在工业应用中可W用来对目标物体进行温度检测，但红 外图像存在对比度差，细节信息不丰富，无法很好的体现场景中物体外部轮廓信息，送对人 类的视觉系统来说无疑是一大缺陷。
[0004] 发明专利"基于场景景深的雾天可见光/红外图像彩色融合方法"，该发明涉及一 种基于场景景深的雾天可见光/红外图像彩色融合方法，属于多波段图像融合领域。该发 明的目的是为了解决现有可见光/红外图像融合技术中融合系数选取没有特定的标准，融 合图像色彩不自然，W及不能有效处理受雾天或人工烟雾影响的图像的问题。首先根据雾 天可见光图像计算场景的景深图像，并归一化，得到景深信息；然后，将归一化景深信息作 为可见光和红外图像融合的权重因子，进行可见光和红外图像的非线性加权色彩融合；最 后，建立映射关系，用非线性色彩传递技术修正非线性加权的彩色融合结果，得到热目标突 出、颜色真实自然的彩色融合图像。本发明与该发明的区别在于，本发明可W通过光敏器 件根据环境亮度实现红外热像仪和星光摄像机、红外热像仪和可见光摄像机两种模式的切 换，实现全天候的检测。
[0005] 发明专利"一种低能见度导航系统"，该发明公开了一种低能见度导航系统，包括： 探测器前端和融合系统两部分。探测器前端包括固定底座、旋转底座、安装架、红外热像仪、 微光成像仪、摄像头；融合系统包括图像处理设备、现设设备。该低能见度导航系统可用于 直升机、船只和车辆的辅助驾驶系统，帮助驾驶员安全驾驶，还可用于事故搜救、安防等。本 发明与该发明的区别在于，本发明采用一种新的去雾算法实现对可见光图像的去雾操作， 可W适应海边多雾环境，另外本发明可W根据是否有雾任务选择是否执行去雾操作。
[0006] 发明专利"红外与可见光视频融合系统"，该发明是关于一种视频融合系统，提出 一种电脑串口控制云台的通信协议W及一种新的红外与可见光视频融合处理方法。分为云 台控制部分，摄像头视频采集部分，视频融合部分，融合显示部分。采用VC++编写控制和显 示界面，在视频图像的处理方面引入opencv库，将最后的融合结果显示出来。云台的控制 包括上下左右转动还有转速的控制，摄像头采集部分分为红外热像仪和可见光摄像头，分 别采集两种视频信息，同时还可w通过控制界面控制摄像头的变焦等。采用一种新的可见 光与红外图像配准方法，简单快速，增强了系统的实时性。由于红外图像与可见光图像具有 良好的互补性，时的本发明具有很高的实用性，融合效果良好，应用广泛。本发明与该发明 的区别在于，本发明固定图像采集系统的云台支持标准化col_D协议，很容易通过网络直 接控制云台的上下左右旋转。
[0007] 发明专利"一种可见光与热红外融合的立体成像装置及其标定方法"，该发明适用 于计算机视觉及热红外成像技术领域，提供了一种热红外与可见光融合的立体成像装置及 其标定方法。所述可见光与热成像融合的立体成像装置包括双相机云台、用于支撑所述双 相机云台的支架W及置于所述双相机云台的可见光相机和热红外相机。所述标定方法包括 W下步骤：对可见光相机的内参数和崎变参数进行标定；对热红外相机的内参数和崎变参 数进行标定；对所述可见光相机与热红外相机之间的相对旋转和平移进行标定。该装置结 构简单，易于标定，满足立体热环境研究及应用需求。本发明与该发明的区别在于，本发明 所述图像采集系统通过网络实现采集图像的远程传输和远程控制。
【发明内容】
[000引微光图像/可见光图像和红外图像都具有其固有的优势和缺陷，它们之间存在着 显著的差异，而送些差异正好弥补了彼此的缺陷，若将两者的互补信息融合在一起，郝就可 W同时获得目标的空间边缘信息W及表面温度分布信息，通过对微光图像/可见光图像和 红外图像采用图像融合处理，将两者的互补信息整合，其输出的融合图像集两者优势为一 体，既展示了目标物体的空间细节情况，又将其表面温度分布细节转换为可视信息，送对观 察者而言，图像更加全面的展示了目标物体所承载的信息量，使得目标物体的空间结构和 局部温度分布都一目了然。
[0009] 针对现有技术的不足，本发明提出一种红光与微光/可见光融合成像的方法及系 统。
[0010] 本发明提出一种红外与微光/可见光融合成像的方法，包括：
[0011] 步骤1，获取红外图像、微光图像/可见光图像，并对该红外图像、该微光图像/该 可见光图像，进行图像增强，其中根据当前环境的光线强度选择获取该微光图像或该可见 光图像；
[0012] 步骤2,提取图像增强后的该红外图像的目标区域，并通过缩放平移将该目标区 域，与图像增强后的该微光图像/该可见光图像中相对应的区域进行融合，W完成该红外 图像与该微光图像/可见光图像的融合成像。
[0013] 所述的红外与微光/可见光融合成像的方法，该步骤1中对该红外图像进行图像 增强的具体步骤包括：
[0014] 步骤11，对该红外图像进行对数变换，生成该红外图像的灰度图像，并通过多尺度 处理方式将该灰度图像分为高尺度图像、中尺度图像、低尺度图像；
[0015] 步骤12,对每个尺度的图像的入射光进行评估，并进行高斯加权处理，获取每个尺 度的图像的入射光照度图像；
[0016] 步骤13,对该入射光照度图像进行自适应加权叠加，获取该红外图像的初步增强 图像；
[0017] 步骤14,对该初步增强图像进行灰度拉伸，获取灰度拉伸图像，对该灰度拉伸图像 进行自适应增强，获取该红外图像的最终增强图像。
[0018] 所述的红外与微光/可见光融合成像的方法，该步骤1中对该微光图像/该可见 光图像进行图像增强之前还包括：
[0019] 步骤15,判断是否需要对该微光图像/该可见光图像进行去雾操作，若需要，则顺 序执行步骤16、17、18、19 ;
[0020] 步骤16,根据该微光图像/可见光图像的颜色特征与纹理特征，对该微光图像/该 可见光图像进行分割；
[0021] 步骤17,获取分割后的每个区域的暗原色，并根据该暗原色，获取该微光图像/该 可见光图像的大气光值；
[0022] 步骤18,通过暗原色先验，获取该微光图像/该可见光图像的透射率初始值，并 通过软枢图方法对该透射率初始值进行优化，获取该微光图像/该可见光图像的最终透射 率；
[0023] 步骤19,根据该大气光值与该最终透射率，通过雾图形成模型，获取去雾后的新微 光图像/新可见光图像。
[0024] 所述的红外与微光/可见光融合成像的方法，该步骤1中对该微光图像/该可见 光图像进行图像增强包括：
[0025] 对该新微光图像/该新可见光图像进行滤波去噪与直方图增强，W完成对该微光 图像/该可见光图像进行图像增强。
[0026] 所述的红外与微光/可见光融合成像的方法，该步骤2还包括：
[0027] 步骤21，对图像增强后的该红外图像进行边缘检测，并通过全局阔值法对边缘检 测后的该红外图像进行全局二值化，将全局二值化后的该红外图像的像素连通域小于某一 阔值的像素点作为噪声点进行过滤，获取去噪后的该微光图像/该可见光图像；
[0028] 步骤22,遍历去噪后的该微光图