單通道雙譜微光彩色夜視技術(shù)的研究論文

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1、博士學(xué)位論文單通道雙譜微光彩色夜視技術(shù)研究摘要彩色夜視技術(shù)利用不同光譜波段成像的差異性，獲得自然場景的假彩色圖像，能有效改善夜視系統(tǒng)的輸出圖像質(zhì)量，從而顯著提高系統(tǒng)的目標發(fā)現(xiàn)與識別概率，是當前國內(nèi)外重點發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一。本文在分析總結(jié)微光與可見光、微光與紅外、微光與紫外、微光與激光助視以及雙譜微光等雙通道假彩色夜視技術(shù)的基礎(chǔ)上，創(chuàng)新性地提出一種基于幀間補償?shù)膯瓮ǖ离p譜假彩色微光成像技術(shù)方案，使原本雙通道彩色夜視技術(shù)中兩個通道的作用只要單一通道加上前置光柵分譜濾光片便可以完成。本文的研究內(nèi)容主要包括最佳匹配

2、濾光技術(shù)、單通道雙譜微光條紋圖像拆分與補償技術(shù)、單通道雙譜微光圖像融合與色空間映射技術(shù)以及單通道雙譜假彩色微光夜視試驗裝置的建立與試驗研究?；趲g補償?shù)膯瓮ǖ离p譜微光假彩色夜視技術(shù)是對雙通道假彩色夜視理論與技術(shù)研究的進一步深化，是解決用單通道實現(xiàn)彩色微光成像問題的一種新的技術(shù)手段，單通道雙譜微光假彩色夜視技術(shù)將在軍事、航天、公安、氣象等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。在最佳匹配濾光技術(shù)方面，本文根據(jù)夜間自然輻射、目標和背景自身的輻射、反射的光譜特性，以及微光CCD攝像機光電陰極的光譜響應(yīng)研究，探索最佳光譜分割點，

3、設(shè)計光柵分譜濾光片。將光柵分譜濾光片置于像增強器光電陰極面前，對該單通道微光成像系統(tǒng)輸出信號圖像采集從而獲得“短"波信息和“長"波信息交替的單通道雙譜條紋微光圖像。在單通道雙譜微光圖像拆分與補償技術(shù)方面，本文研究景物實際成像后得到的初始“長”、“短"波間隔交替的條紋微光圖像的譜分離與補償重建技術(shù)。針對拆分后的雙譜圖像的補償問題，設(shè)計了基于水平線的消噪補償方法、基于灰度空間相關(guān)性的塊分類補償方法以及幀間補償方法。對單通道雙譜微光條紋圖像拆分與補償技術(shù)進行了仿真實驗研究，結(jié)果表明，上述方法在單通道雙譜假彩色微光

4、系統(tǒng)中發(fā)揮了有效作用，達到了單通道雙譜微光圖像拆分及補償?shù)哪康?。在單通道雙譜微光圖像融合技術(shù)方面，本文在分析研究經(jīng)單通道成像和拆分補償?shù)玫降奈⒐狻伴L”波圖像和微光“短”波圖像特點的基礎(chǔ)上，提出了適合于單通道雙譜微光圖像的融合方法：基于灰度空間相關(guān)性的融合方法以及小波分層融合方法。提出并研究了基于灰度空間相關(guān)性的融合圖像效果評價方法，對融合圖像進行了像質(zhì)評價。將基于灰度空間相關(guān)性的融合方法、小波分層融合方法與原有的灰度調(diào)制法、譜域融合法以及特有成分融合法的融合結(jié)果進行了比較，該兩種融合算法除了滿足實時性的要求

5、外，具有優(yōu)于以往應(yīng)用算法的評價結(jié)果，基于灰度空間相關(guān)性的改善度指標摘要博士學(xué)位論文和經(jīng)典指標具有一致的評價結(jié)果。在色空間映射技術(shù)方面，本文在分析研究NRL法、M11r法、TNO法以及Toet仿白晝法四種彩色夜視顯示方法的基礎(chǔ)上，對經(jīng)過RGB通道映射后得到的假彩色圖像進行了進一步的逼近白晝顯示的調(diào)整，調(diào)整方法在HSI色空間分別根據(jù)亮度、色調(diào)、飽和度的空間相關(guān)性實現(xiàn)。在上述理論分析與方法研究的基礎(chǔ)上，本文設(shè)計并加工制作了雙譜光柵分譜濾光片，建立了基于幀間補償?shù)膯瓮ǖ离p譜假彩色微光夜視試驗裝置，并進行了試驗研究。

6、本文詳細闡述了系統(tǒng)的硬件設(shè)計、軟件設(shè)計過程并給出系統(tǒng)實驗結(jié)果。該單通道雙譜微光假彩色夜視系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、實時性強且能提高目標識別概率的優(yōu)點。本文是國家自然科學(xué)基金項目“基于幀間補償?shù)膯瓮ǖ啦噬⒐獬上穹椒ㄑ芯?(項目編號60572107)的部分研究工作。、關(guān)鍵詞：彩色夜視，單通道，雙譜微光，幀間補償，圖像融合，色空間映射Ⅱ博士學(xué)位論文單通道雙譜微光彩色夜視技術(shù)研究AbstractColorfightvisiontechniqueobtainsfalsecolorimagesofnaturalsceneus

7、ingdifferencesfromdifferentspectrumwavebands，itCanimprovethequalityoftheoutput-imageproducedbythenightvisionsystemeffectively,thusobviouslyenhancesthetargetdetectionandtheidentificationprobability．Colornightvisiontechniqueisoneofthepivotaltechniqueswhichar

8、ecurrentdevelopingemphasesintheworld．Onthebaseofanalyzingthedual-channelsystems：lowlightlevelandvisiblelight,lowlightlevelandinfraredlight，lowlightlevelandultravioletlight,lowlightlevelandlaserassisted，asingl