紅外序列圖像處理關(guān)鍵算法研究.pdf

1、ADissertationSubmittedtoZhejiangUniv；rs。t5fortheDegreeofVers1tYegreeDoctorofPhilosophy⑧TITLE：Studyonkeyalgorithmsfor1mageSequenceproceSS1ngAuthor：LiuYuSupervisor：ProfWangXinsaiSubject：AerospaceInformationTechnologyColleg

2、e：SchoolofAeronauticsandAstronauticsSubmittedDate：2015／12／21浙江大學(xué)博士學(xué)位論文摘要摘要紅外成像技術(shù)又稱作熱成像技術(shù)，是夜視技術(shù)的一種，這里特指被動式紅外熱成像技術(shù)，它是一種通過將物體的熱輻射轉(zhuǎn)換為電信號，從而獲取人眼可以識別的可見光圖像的成像技術(shù)。紅外熱成像技術(shù)不受天氣、光照、電磁干擾等影響，是一種可以全天時，全天候工作的成像技術(shù)。經(jīng)過多年的大力發(fā)展，紅外熱成像技術(shù)在軍事、民

3、用等許多領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用，但仍然存在以下兩個方面的問題：(1)受生產(chǎn)工藝、探測器材料以及圖像處理技術(shù)的限制，紅外圖像的空間分辨率和溫度分辨率都不高。而且紅外圖像是黑白圖像，不具備顏色信息，限制了圖像攜帶的信息量，增加了圖像解讀的難度；(2)紅外成像設(shè)備被大量應(yīng)用于導(dǎo)彈、飛行器、艦艇、單兵等運動平臺上，平臺抖動也會極大的影響成像效果。因此，從紅外熱成像技術(shù)的理論出發(fā)，以改善現(xiàn)有問題為目的，促進(jìn)紅外熱成像技術(shù)在軍用和民用領(lǐng)域的應(yīng)用，對

4、于加快我國國防建設(shè)步伐，提高國民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域的技術(shù)水平，有著非常重要的意義。深入研究了紅外成像設(shè)備應(yīng)用于運動平臺時面臨的實際問題，以提高紅外序列圖像質(zhì)量為目標(biāo)，分別提出了新的圖像增強(qiáng)算法、穩(wěn)像算法和彩色化算法，具體內(nèi)容如下：(1)紅外圖像增強(qiáng)技術(shù)。從紅外成像特點出發(fā)，深入研究了紅外圖像增強(qiáng)面臨的關(guān)鍵問題，提出了兩種改善紅外圖像質(zhì)量的圖像增強(qiáng)算法，分別是基于自適應(yīng)尺度因子的多尺度視網(wǎng)膜皮層(MultiscaleRetinex，MSR)算法和

5、基于雙邊濾波器(BilateralFilterBF)和MSR的自適應(yīng)紅外增強(qiáng)算法。對MSR算法進(jìn)行改進(jìn)，重新定義MSR算法中的關(guān)鍵尺度因子，提出了基于自適應(yīng)尺度因子的MSR算法。算法根據(jù)圖像細(xì)節(jié)自適應(yīng)的調(diào)整MSR算法中最為關(guān)鍵的尺度因子，改善了MSR算法對紅外圖像的增強(qiáng)效果，并通過實驗證明了本算法的有效性。提出了一種基于BF和MSR的自適應(yīng)紅外圖像增強(qiáng)算法。通過自適應(yīng)的選擇BF中的關(guān)鍵參數(shù)，是一個新的具有圖像增強(qiáng)和動態(tài)范圍壓縮的白適應(yīng)增