双波段红外图像目标特性分析及其融合方法研究

摘要

图像融合技术弥补了单一传感器的不足，具有大幅提高系统的探测性能、提高系统的自动化程度、降低系统的整体成本、提高探测识别的客观性和正确性等优点，因此图像融合成为现在一个研究的热点，对于双波段图像融合来讲为了达到比较好的融合效果，首先是要分析目标辐射特性、辐射传输特性、成像特性和图像特征等在不同波段的异同，在此基础上研究图像融合算法，利用互补信息和冗余信息来增强图像融合效果，才能取得好的融合效果，使融合具有针对性。 本文首先主要研究了目标特性分析中所需要的红外辐射基本理论，在红外辐射理论研究的基础上，研究了目标背景辐射传输特性，对目标背景辐射对比度进行了计算，分析了不同波段目标背景辐射对比度的特点以及由此所形成的图像特征，并结合具体的红外图像采用直方图、均值、标准偏差、局部熵、调和熵、多向粗糙度等对不同波段的图像细节信息进行了具体阐述，最后结合目标背景辐射传输特性，提出了基于普朗克定律的双波段红外图像融合算法，结合不同波段的图像特征，提出了基于目标特征的双波段红外图像融合算法。通过编程实现，取得了比较好的融合结果，图像具有比较丰富的细节信息，目标清晰，能够比较全面的反映出了目标的整体特征，使目标更容易被识别和探测，也使融合具有了针对性。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪言

1.1课题的目的和意义

1.2相关的研究现状

1.3研究的主要内容

第二章红外辐射基本理论

2.1红外辐射

2.1.1红外辐射的基本特点

2.2红外辐射常用的辐射量

2.2.1基本辐射量

2.2.2朗伯余弦定理

2.3红外辐射基本定律

2.4物体的发射率

2.5辐射体的分类

第三章红外波段辐射的传输特性分析

3.1不同目标的辐射照度

3.1.1小目标的辐射照度

3.1.2面目标的辐射照度

3.2背景的辐射照度

3.3大气透射率

3.4目标与背景的辐射对比度

3.4.1目标与背景的辐射对比度计算

3.4.2目标背景辐射对比度分析

第四章双波段红外图像的目标特征分析

4.1中波、长波段红外图像特征比较分析

4.1.1图像的整体亮度及细节信息分析

4.1.2红外图像目标背景灰度值对比度分析

4.2天空背景的红外图像特征分析

第五章基于普朗克辐射定律的双波段红外图像融合算法

5.1融合原理

5.2融合算法步骤

5.3融合结果及分析

第六章基于目标特征的双波段红外图像融合算法

6.1算法原理

6.2算法步骤

6.3融合结果及分析

第七章结束语

7.1本文总结

7.2未来需要的工作

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果

致谢