[發明專利]目標跟蹤紅外凝視層析成像方法及裝置

有效

• 申請號: 201210185331.8
• 申請日: 2012-06-06
• 公開（公告）號: CN102735347A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 李保生;杜亞舉;黃小濆;李正強;紀峰
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: G01J5/20
• 分類號: G01J5/20;H04N5/33;H04N5/21
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

1.一種紅外凝視層析成像方法，其特征在于，包括有紅外鏡頭、層析傳感器、DSP圖像處理平臺，所述的DSP圖像處理平臺中設有二維層析重構算法和圖像處理系統，所述的紅外鏡頭將目標成像于層析傳感器上，經過層析傳感器調制后變成數字圖象數列送入DSP圖像處理平臺，經過所述的二維層析重構算法重構后，復原出圖象，經過圖象處理系統進行去模糊和濾波后，消除圖象中虛假信息，獲得原圖象；

具體實現方法包括如下步驟：

（1）通過紅外鏡頭獲取目標的紅外圖像；

（2）所述的層析傳感器包括有層析調制器、聚焦透鏡陣列、成像透鏡、紅外焦平面陣列，層析調制器將紅外圖像的大視場分成多個高空間分辨率的小塊的分視場，并對每個分視場進行層析，即把多個分視場分別轉化成低空間分辨率的一維層析信號，多個分視場形成的一維層析信號經過聚焦透鏡陣列形成低分辨率的二維層析陣列，通過成像透鏡將低分辨率的二維層析陣列進行空間壓縮后成像于紅外焦平面陣列上并并轉化輸出成二維層析數字陣列；

（3）所述的二維層析重構算法是利用二維Radon變換理論和方法實現的，通過二維層析重構算法對所述的經過紅外鏡頭和層析傳感器輸出的隨掃描時間變化的二維層析數字陣列實現并行重構，恢復大視場、高空間分辨率的圖像，在DSP圖像處理平臺采用多處理器并行計算，實現大視場、高空間分辨率的快速重構；

具體重構過程如下：

1）重采樣信號獲得等掃描長度間隔的信號；

????2）計算層析陣列信號對長度的微分；

????3）計算層析陣列信號的FFT；

????4）設計和信號等長的RamLak或窗口數字濾波器；

????5）信號和濾波器對應相乘,并對乘積進行FFT逆變換；

????6）對變換結果沿掃描線在圖像空間中用插值法后向投影，對所有掃描的角度求和；

????7）將分視場的信號按上述過程并行重構；

????8）通過標準方格圖消除分視場間的相互干擾；

（4）所述的圖象處理系統是一種圖像處理單元，經過二維層析重構算法重構后的圖像用圖象處理系統中的濾波反向投影技術實現重構圖像的去模糊，完整再現目標場景；

（5）研究原圖像和重構圖像的空間頻譜，并用測定的調制傳遞函數來驗證重構圖像的對比度信息和虛假信息；根據虛假信息特征，用高斯濾波函數作為預濾波模型實現虛假信息抑制及圖像預處理。

2.根據權利要求1所述的紅外凝視層析成像方法，其特征在于，所述的層析調制器可以采用刀邊圓錐掃描器陣列或液晶光閥圓錐掃描器組成；每個子盤獨立掃描，掃描頻率可以相同，也可以不相同。

3.根據權利要求1所述的紅外凝視層析成像方法，其特征在于，所述的聚焦透鏡陣列采用六邊形結構。