【摘 要】
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为突破低照度条件下传统三基色成像器件光谱利用率低的限制。本文提出了一种低照度下六基色微光融合的彩色成像方法,借鉴虾蛄复眼结构的十二原色色谱感光模型,优化并确定适用于彩色微光成像的六基色虾蛄眼仿生色谱体系,为大幅度提高探测灵敏度,选择在六基色仿生色谱体系中引入可见光波段全光谱信息。结合标准光源的辐射能量谱、图像传感器的量子效率曲线和夜天光光谱分布曲线,确定不同基色及可见光波段全光谱透过滤光片的中心波
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为突破低照度条件下传统三基色成像器件光谱利用率低的限制。本文提出了一种低照度下六基色微光融合的彩色成像方法,借鉴虾蛄复眼结构的十二原色色谱感光模型,优化并确定适用于彩色微光成像的六基色虾蛄眼仿生色谱体系,为大幅度提高探测灵敏度,选择在六基色仿生色谱体系中引入可见光波段全光谱信息。结合标准光源的辐射能量谱、图像传感器的量子效率曲线和夜天光光谱分布曲线,确定不同基色及可见光波段全光谱透过滤光片的中心波长、带通宽度等光学参数。并设计六基色加可见光波段全光谱透过的彩色滤光片阵列,选取的阵列单元分布为3×3。建立色度转换模型,实现由六基色色域向RGB颜色空间的色谱映射。设计并搭建真彩色夜视系统,系统组件主要包括彩色滤光片阵列、图像传感器以及硬件电路。在微光实验室中完成低照度下真彩色夜视实验与真彩色夜视系统测试,真彩色夜视实验,即通过单色相机+六基色与可见光波段全光透滤光片镜头完成对多波段微光图像的采集,基于六基色色谱映射理论编写色彩还原算法,实现多波段微光图像的融合,后续对其图像质量及色彩还原度进行评价,基于评价结果对算法不断优化。真彩色夜视系统测试则是对搭建的真彩色夜视系统在5lx、5×10-1lx、5×10-2lx、5×10-3lx条件下拍摄色卡及山水画完成视频采集,在采集视频中提取单帧图像进行图像质量评价,测试结果表明本文中搭建的真彩色夜视系统工作稳定,能够实现25帧/s的彩色夜视图像输出,在最低工作照度5×10-3lx下也可正常工作,能够输出目标间颜色差异较为明显的彩色图像。
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