光电经纬仪红外图像的增强方法研究

摘要

光电经纬仪是一种广泛应用于航空航天任务的光学测量仪器，其主要功能是实时提供目标的飞行图像，记录目标飞行轨迹，为指挥中心决策提供数据支持。光电经纬仪提供的图像源一般包含可见光图像和红外图像。本文的研究工作基于某光电经纬仪的红外图像展开。由于系统设计和硬件性能的原因，该光电经纬仪红外图像空间分辨率低，噪声大，并且在图像四周有固定的强噪声干扰。该图像质量差，影响了操作人员的操作和决策人员的判断，需要对图像进行处理。
　　本文针对该红外图像，从图像动态范围压缩、图像对比度增强和对图像做伪彩色增强显示三个方面入手，研究了红外图像增强算法，并使用Matlab软件进行了仿真。本文工作主要为：分析了该红外图像的灰度统计特性和噪声特性，针对工程上常用的红外图像增强方法处理该红外图像时效果不明显的问题，提出了一种红外图像混合增强方法。该方法首先基于红外图像直方图特性，对红外图像进行去冗余动态范围压缩；然后通过直方图均衡算法提升目标亮度；接着针对红外图像四周的强噪声进行了处理，有效去除了这一严重影响视觉效果的固定噪声干扰；最后运用混合滤波的方法，增强了目标的亮度，提高了图像对比度，并有效抑制了背景噪声。为了进一步改善人对红外图像的观看感受，文章通过两种方法对红外图像进行了伪彩色变换，提高了目标的显示效果。
　　仿真结果表明，该方法比某光电经纬仪上原有图像增强方法效果更好，且能满足实时处理的要求。

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1 绪论

1.1 研究背景与意义

1.2 国内外研究概况

1.3 论文的主要研究内容

2 高动态范围红外图像增强的基本方法

2.1 高动态范围图像压缩基本算法

2.2 红外图像增强的基本算法

2.3 红外图像的特性分析

2.4 图像增强效果的评价

2.5 本章小结

3 红外图像的混合增强方法

3.1 增强算法设计思路及流程

3.2 算法实现

3.3 仿真效果

3.4 图像质量及算法效率评价

3.5 本章小结

4 红外图像的伪彩色增强方法研究

4.1 颜色模型

4.2 伪彩色变换算法

4.3 基于灰度分层的红外图像伪彩色变换

4.4 基于非线性变换的红外图像伪彩色增强

4.5 本章小结

5 总结与展望

5.1 全文总结

5.2 课题展望

致谢

参考文献