海面雙波段紅外圖像配準(zhǔn)與融合方法研究.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，海洋新興產(chǎn)業(yè)快速崛起，海上運輸業(yè)和旅游業(yè)日益活躍。但是隨之而來的海上遇險事故頻頻發(fā)生，導(dǎo)致人員傷亡和巨大的財產(chǎn)損失。海上遇險事故大多發(fā)生在霧天或大風(fēng)浪等惡劣天氣下，當(dāng)救助直升機對遇險目標(biāo)進行搜尋時，紅外成像是最適用于全天候的海面遇險目標(biāo)搜尋的實用系統(tǒng)。目前我國在救助直升機上的搜尋系統(tǒng)中，絕大多數(shù)還沒有采用紅外搜尋系統(tǒng)，只有極少數(shù)救助直升機上采用了單波段紅外成像系統(tǒng)，但單波段的紅外成像系統(tǒng)所采集的圖像可用信息量受限

2、，導(dǎo)致海面遇險目標(biāo)的識別率受到影響。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，利用雙波段紅外成像系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)采集，利用兩個波段信息的互補性，可提高系統(tǒng)的目標(biāo)檢測能力和抗干擾能力。
　　本文主要研究海面雙波段紅外圖像配準(zhǔn)與融合方法，結(jié)合紅外成像技術(shù)自身特點，對同一海面場景的雙波段紅外圖像進行融合處理，實現(xiàn)信息互補。
　　圖像配準(zhǔn)是圖像融合的關(guān)鍵步驟，未能精確配準(zhǔn)的圖像會造成融合后的圖像出現(xiàn)模糊，但在本項目背景下由于海面遇險目標(biāo)較小，海浪結(jié)構(gòu)極為

3、相似，特征點較少，常用的配準(zhǔn)方法，如尺度不變特征轉(zhuǎn)換(S IFT)算法都達不到很好的效果，本文結(jié)合硬件系統(tǒng)內(nèi)中紅外相機和遠紅外相機位置相互固定這一特點，提出了一種改進的基于仿射變換的圖像配準(zhǔn)方法。
　　在完成精確配準(zhǔn)后，本文采用了基于小波變換的圖像融合方法。經(jīng)過深入研究發(fā)現(xiàn)，隨著海面目標(biāo)場景溫度的變化，在某些特定的時間段內(nèi)，目標(biāo)在中紅外圖像和遠紅外圖像中的亮度相對于背景亮度會出現(xiàn)有的會亮，有的會暗，灰度值反轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，這時常用的加權(quán)