【摘 要】
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当前红外成像多为单波段成像,但是单波段成像获得的场景信息有限,无法满足多种场景需求,为获取更全面的场景信息,多波段红外探测和图像融合技术成为目前红外领域研究的重点。本文基于国产中长波双色红外焦平面探测器进行双色红外图像融合方面的研究,将接收的双色红外图像信息进行融合输出,实现对场景目标信息的多维度获取。本文的主要内容如下:1)针对红外图像对比度低的缺点,本文提出基于分块的直方图均衡算法,对分块后的
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当前红外成像多为单波段成像,但是单波段成像获得的场景信息有限,无法满足多种场景需求,为获取更全面的场景信息,多波段红外探测和图像融合技术成为目前红外领域研究的重点。本文基于国产中长波双色红外焦平面探测器进行双色红外图像融合方面的研究,将接收的双色红外图像信息进行融合输出,实现对场景目标信息的多维度获取。本文的主要内容如下:1)针对红外图像对比度低的缺点,本文提出基于分块的直方图均衡算法,对分块后的图像进行直方图统计和累积,并提出新的分块映射方式,避免了块效应。该算法与常用的全局平台直方图相比,可以有效提升红外图像的对比度。2)对双波段图像进行融合,本文选取的融合算法为拉普拉斯金字塔融合和TNO融合。针对拉普拉斯金字塔融合图像细节信息不足和整体对比度较差的缺陷,提出基于增强的金字融合算法,有效提升了融合图像的细节信息量和对比度。针对TNO算法大面积彩色使融合图像“锅底”效应突出的现象,提出基于校正的TNO融合算法,只在双波段灰度差异较大的位置显示彩色,减弱了融合图像“锅底”效应。3)完成系统设计、调试和软件架构搭建,实现了算法的硬件化。硬件方面以FPGA为核心进行融合电路设计。软件方面,搭建了基于Qsys平台的红外图像处理架构,实现了图像处理算法的硬件化、模块化（IP核）和模块可拆卸化,采用Nios II处理器对所有IP进行统一调度和管理,实现了图像处理架构的高效、实时运转。从最终输出的融合图像来看,对于金字塔融合图像,其对比度明显提升;对于TNO融合图像,“锅底”效应减弱,图像整体视觉效果得到提升。
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