利用长波红外偏振成像与光强图像融合的实验研究.pdf

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1、第35卷第5期2013年10月光学仪器OPTICALINSTRUMENTSV01．35，No．5October，2013文章编号：1005—5630(2013)05—0024～03利用长波红外偏振成像与光强图像融合的实验研究王元铂，刘杰，沈洪斌，李刚，李莉(军械工程学院，河北石家庄050003)摘要：为解决红外迷彩对传统热成像系统的干扰问题，达到在战场上识别红外伪装目标的目的，进行了长波红外偏振成像与光强图像融合的实验研究。采集了典型战场背景的长波红外偏振图像，利用MATLAB编程对红外偏振图像处理得到了长波红外偏振度图像，进

2、一步对偏振度图像和光强图像进行了融合。实验结果表明，红外偏振度图像比原始红外图像的灰度均值提高了53％，灰度标准差提高了90％，平均梯度提高了2．04倍；融合后的图像比红外偏振度图像的灰度均值提高了15％，灰度标准差提高了4％，平均梯度提高了17％。关键词：长波红外偏振成像；图像融合；MATLAB中图分类号：TN219文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1005—5630．2013．05．006Experimentresearchonlongwaveinfraredpolarizationimagingandf

3、usionwithintensityimageWANGYuanbo，LIUJie，SHENHongbin，LIGang，LILi(OrdnanceEngineeringCollege，Shijiazhuang050003，China)Abstract：AnexperimentresearchonusinglongwaveinfraredpolarizationimagingandfusionwithintensityimageiscarriedOUtinordertoavoidtheinfraredcamouflageinte

4、rferingtraditionalthermalimagingsystemandrecognizecamouflagetargetsonthebattlefield．Longwaveinfraredpolarizedimagesoftypicalbattlefieldareacquired，andthenprocessedbyMATLABprogramtogetthelongwavepolarizationimage．Thepolarizationimageandintensityimageisfused．Experimen

5、tresultshowsthatcomparedwiththeoriginalinfraredimage，thepolarizationimagehasanaveragegrayincreaseofupto53％，graystandarddeviationupto90％，averagegradientupto2．04times．Andthefusionimagehasanaveragegrayincreaseofupto15％，graydeviationupto4％，averagegradientupto17％thanthos

6、eofthepolarizationimage．Keywords：10ngwavepolarizationimaging；imagefusion；MATLAB引言*红外热成像系统具有隐蔽性强、全天候工作、识别可见光伪装、视距远等优点，已成为各国军方主战夜视装备[1]。工作于8～14p．m的长波红外热成像系统主要用于对地面和水面目标的侦察、瞄准和跟踪，‘收稿日期：2013—04—22基金项目：军械工程学院基金资助项目(YJJXMll012)作者简介：王元铂(1984)，男，河北行唐人，讲师，硕士，主要从事光电成像与图像处理、红外

7、热成像技术与应用方面的研究。第5期王元铂，等：利用长波红外偏振成像与光强图像融合的实验研究·25·其大规模投入战场已成为改变作战模式和影响未来战争走向的因素[2]。随之出现的红外伪装技术，通过降低或扭曲军事目标表面热辐射特征，严重影响传统红外热成像系统的作战效能[3]，探索与之对抗的伪装识别系统十分必要。目前红外伪装识别技术主要有多光谱或高光谱成像[4]、背景减除算法[5]、伪彩色编码和图像融合[6]、红外偏振成像等。其中红外偏振成像具有识别效果好、系统结构简单等优点。由于红外光强成像与红外偏振成像在特征量、目标和背景的辐射特

8、性、成像过程、图像特征等方面的不同，同一场景的红外光强图像与偏振图像具有差异性和互补性[7]，利用图像融合技术将红外光强与偏振图像融合起来，可以综合二者的优势[8]。本文在8～14gm的长波红外波段，通过在红外热成像系统之前加装可旋转的红外偏振片，获取了目标与背景的偏振图像。